光纤通信的现状及其展望

2022-09-12

一、光纤通信的发展历史

20世纪70年代初, 我国开始了对光纤通信的基础性研究, 在经过了几十年的发展以后, 市场进一步扩大, 世界各地的居民对通信与网络相结合的技术的依赖程度越来越大, 通信技术在网络上的应用也日益重要。基于这种大环境下, 通信环境的突变性也使得人们对光纤通信有了更高的要求。同时随着科学技术的日益发展, 网络视频和网络远程指导等技术的出现, 许多的用户已经不满足于现有的通信技术, 网络通信容量变得十分紧缺, 因此改变网络材料迫在眉睫。需要更先进的通信技术来保证通信安全的稳定, 所以宽带频、大容量、体积重量小、架构简易、原材料丰富的光纤通信技术将在未来占据重要地位。

二、光纤通信的研究现状

光源、光纤及光检验器在光纤通信中是很重要的组成部分, 研究人员对这些方面进行了详细的研究, 发现光源有三大作用:首先能够收集和整理光纤信号和电信号信息。其次, 实现了光子和电子的有效转换。最后, 及时的传递了用户需要传输的信息和数据, 从而使用户得到真正需要的数据信息。

三、光纤通信的应用领域

光波的复用技术和光纤的接入技术是光纤通信系统的两个关键技术。光波的复用技术可使单根光纤的低损耗区获得大量的带宽资源, 并可根据光波信号频率的不同类型, 合理划分光线的低损耗区, 变成多个不同信道。光波的复用技术在传送端应用时, 可以使不同波长的信号源和光线波进行组合, 用同一根光纤作为其载体, 这就是我们通常所说的光波的复用技术理论。在接收端口, 光波复用器利用波长不同的光载波, 区分不同的承载信号, 一根光纤完成多路光信号的传送。在较快传送信息的同时, 光纤通信会建立高速传送的信息网络, 但如果要进一步达到完整、快速、准确的传输信息, 还需要光纤通信的客户接入高, 我们称之为光纤到户, 这是光纤接入的最主要的形式。光纤通信最普遍和最广泛的应用是中继线路, 光纤通信技术正在逐步取代最传统的通信材料——电缆, 因为其特有的优势被广泛应用于通信的各个领域, 尤其是微波传送、电缆传送、卫星收发等领域, 都大范围使用了光纤通信。除此之外, 国家的公共电信、全球通信系统, 等都应用了光纤通信技术, 在工业生产监视视频系统、电视质量传输与交通管制系统的调试、指挥、调度、监视和控制等, 与之组成光纤局域网络系统与其他系统。

四、光纤通信的发展趋势

实现信号的超高速、超大容量、超长距离传输, 是我们在光纤通信中所追求的目标, 其发展趋势必然是最终实现全光网络覆盖。扩容技术在电的复用技术上已经没有发展空间, 在光纤的带宽资源中却有很大的发展空间。光波复用的基本思路和理念是光纤的信息量可以通过多个发送波长的错开方式, 进行同一级的光纤传送进行极度扩充。波分复用系统应用在许多的通信系统中, 经济效益很高, 使市场得到了高效的运行, 得到了非常广泛的使用。

波分复用系统技术虽然有很大的传输空间, 但是还是有很多缺点的, 像信息的传送形式缺乏灵活性和可靠性等, 针对这些缺陷, 光联网络系统顺应出现。所谓全光网络, 是指全部以光信号完成网络传输与网络交换过程, 光电转换只在进出口网络。在传输过程中采用SDH、PDH和ATM对电信号进行传输, 有效地提高网络利用率网。光纤通信技术发展的终极目标和理想阶段是全光网络, 未来的超高速通信网络将由全光网络覆盖。现有的光纤网络仅仅实现了部分的全光通信, 节点之间的通信实现了全光化以后, 传输与交换的过程中信号始终以光信号形式存在, 在对数据信息进行计算与处理的过程中以“波长”为基本单位。全光网络有如下优点: (1) 它能实现交叉互联的功能与分插功能, 在无形中增强了光纤通信的实用性; (2) 它还可以实现大容量的光波网络与网络拓展、重设、透明, 也可以让网络业务量与节点数目形成不断增长、多个系统互联与制式不同的信号源。全光网络形成一个以光交换技术结合WDM技术为核心的光通信网络层, 是未来通信系统传输网络的核心。因此, 全光网络在光纤通信技术研究中非常重要。