浅析光纤通信技术的发展趋势
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作者: 张世平
摘要：目前，光纤光缆已经进入了有线通信的各个领域，包括邮电通信、广播通信、电力通信和军用通信等领域。本文主要综述我国光纤通信研究现状及其发展。
关键字：光纤通信核心网接入网光孤子通信全光网络
光纤通信最大的技术优点是信息容量大，且光纤的损耗低、传输距离长；光纤通信不易被电磁干扰，对信息的保密性能好；可以有效节约有色金属；光缆尺寸小，便于安装和运输。在这几十年的发展历程中，光纤通信已经成为现现代通信技术的重点。光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。近年来，光纤通信技术得到了长足的发展，新技术不断涌现，这大幅提高了通信能力，并使光纤通信的应用范围不断扩大。
1 光纤通信的应用和发展
1.1光纤通信的应用
1.1.1公共服务通信系统的应用
光纤通信已经服务于电视广播、公安、铁路、电力系统等各个方面。将光纤通信和无线电、卫星等通信手段结合，可以实现从飞机、火车、轮船等地向地球上任意方位的连线通话。
1.1. 2多媒体领域的应用
（1）光纤通信可视机，亦即可视电话，目前已经家喻户晓。（2）借助光纤技术利用电子显示屏显示报纸，它比纸张刊登的消息和新闻更加及时丰富。（3）电视会议的召开，也得力于光纤技术的发展。多方会议人员相隔千里，却能通过电话电视等媒介，像相处一室一般。
1.1.3网络领域的应用
因为光导纤维良好的传输性能，其已经被广泛应用在计算机中的局域网和广域网中。宽带光纤线路通过调制解调器，把电压形式的调制信号耦合到一条信道上，实现光传导的控制，达到低损耗高效传输的目的。
1.2光纤通信的材质改进
近几年，随着科学技术的快速发展，塑料光纤已经逐步问世，它以优良的性能和低廉的制造维护成本被通信行业认可。
1. 2.1塑料光纤的特点
（1）芯径粗、耦合性好、不用熔接与焊接；（2）重量轻、柔性好、可弯曲；（3）防腐蚀、防超市、防震防爆；（4）无电磁波干扰和辐，射，保密性安全性及抗干扰能力极强；（5）衰减为恒量，不随频率上升而增加；（6）能满足特定场合的要求。
1.2.2产品优势
（1）可全面替代铜缆，节省大量资源；（2）连接简单，操作方便，无需接头；（3）弯曲状况下可受力，适于安装工艺网络，安装容易，维护成本低；（4）成本低，用途广泛，是相同性能铜缆价格的一半。
1.2.3 POF在局域网系统中与其它传输介质相比
（1）配合石英光纤，在宽带网的末端发挥效用。塑料光纤可以解决“最后几百米”
的问题。长距离―石英光纤；短距离―塑料光纤，楼外石英光纤，楼内塑料光纤。共同实现宽带全光网。（2）POF对电磁干扰不敏感，也不发生辐射，不同数据速率下的衰减恒定，误码率可预测，能在电噪声环境中使用。（3）尺寸较长，可降低接头设计中公差控制的要求，故成网成本较低。
2 光纤通信发展中的新技术探究
对光纤通信而言，超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标，而全光网络也是人们不懈追求的梦想。
2.1 超大容量、超长距离传输技术
波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量，在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。近年来波分复用系统发展迅猛，目前1. 6Tbit／的WDM系统已经大量商用，同时全光传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用（OTDM）技术，与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同，OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量，其实现的单信道最高速率达640Gbit／s。仅靠OTDM和WDM来提高光通信系统的容量毕竟有限，可以把多个OTDM信号进行波分复用，从而大幅提高传输容量。
2.2 光孤子通信
光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲，由于它在光纤的反常色散区，群速度色散和非线性效应相互平衡，因而经过光纤长距离传输后，波形和速度都保持不变。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信，在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。当然实际的光孤子通信仍然存在许多技术难题，但目前已取得的突破性进展使人们相信，光孤子通信在超长距离、高速、大容量的全光通信中，尤其在海底光通信系统中，有着光明的发展前景。
2.3 光网络的智能化
光网络智能化是通信技术的重要发展方向，光通信技术已有40年的发展历史，主要是以传输为主线的。但随着计算机技术的发展，加上计算机技术与通信技术的结合，网络技术得到了更高层次的进步，现代光网络中还加入了自动发现能力、连接控制技术和更完善的保护恢复功能，促使光网络的智能化发展，其中，ASON就是典型的例子。
2.4相干光通信将普及
在接收机中，相干光通信增加了光混频器和本真光源，具有混频增益的特性，使得系统的接收灵敏度极高，并且波长选择能力极为出色。因此，相干光通信可以在波分复用系统，特别是光频分复用系统中发挥巨大的作用。可以想象，人们将像现在调谐无线电的接收机那样，通过调节接收机本振光源波长，即可极为方便地从众多的信息通道中接收所需要的任何信息。
2.5 光器件的集成化
光电子器件的发展趋势是实现其集成化。想要实现全光通信网络，器件的集成是重点，也是核心，光子集成芯片的制造需要将将激光器、检测器、调制器和其他器件都集成到芯片中，这些集成需要在不同材料多个薄膜介质层上不停的沉积，主要材料有砷化铟镓、磷化铟等。虽然这是一种复杂的技术，但随着互联网多媒体技术的发展，传统的1M－6M的互联网接入带宽变得不足，因此，只通过增加设备来提高速度扩大带宽已经不现实了，可见，光器件的集成是必须的，也是保证光纤通信技术发展的核心内容。
3 结语
光通信技术作为信息技术的重要支撑平台，在未来信息社会中将起到重要作用。虽然经历了全球光通信的“冬天”但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势。从现代通信的发展趋势来看，光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来如愿到来。光纤通信技术的快速发展促进了社会的信息化，而社会的信息化又进一步加速了光纤通信技术的发展，大容量、高速率是社会信息化的两个重要特征，新型光通信技术正是为了针对性的解决这些问题而孕育产生的，这必将使得光纤通信技术取的更大的发展。
参考文献：
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