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摘要：在网络信息时代下，互联网已经融入到了人们生活的各个方面，其信息需求也随之大大提升，在此影响下，网络通信与信息传输对于传输速度、通信容量等方面同样提出了更高的要求，而现代光纤通信传输技术作为一种以光导纤维作为传输介质的通信技术，则恰恰能够满足这些要求。因此，对于现代光纤通信传输技术应用的研究是非常具有现实意义的。为此，文章对光纤通信传输技术及其特点进行了介绍，并针对当前现代光纤通信传输技术的实际应用展开了探究。
关键词：通信；光纤；信息传导；传输
一、现代光纤通信传输技术概述
光纤传输是一种信号和数据的传输方式，在进行光纤传输时会将光导纤维当做传输介质。而光纤通信传输技术就是在光纤传输的基础上建立的、用光缆当做传输介质，且传输速率远远高于现在的电话网络以及电缆传输，即使不使用中继器，其传输数据或信号的距离也能超过数十公里。
在我国信息通信领域迅速发展的过程中，由于光纤通信传输技术传输速率极快、传输信息量极大、传输距离极长，因此在信息通信行业受到了广泛应用，且在现代信息通信领域中扮演着越来越重要的角色。然而随着我国通信技术的迅猛进步，通信行业也对光纤通信传输技术提出了更高的要求，从而促进了光纤通信传输技术不断向高层次发展。
光纤通信传输技术的原理示意图
二、光纤通信传输技术的特点
（1）抗干扰能力强。在传统通信网络中，由于传统通信传输技术是以电路作为传输线路的，因而当传输线路周围出现电场或磁场时，通信传输就会受到电磁干扰，从而使信息传输的准确性与稳定性受到影响。而光纤通信传输技术则是以光导纤维作为传输介质的，这种材料具有着良好的绝缘性，在面对各种电磁干扰时基本不会受到影响，也就是说，即便通信线路受到雷电、太阳黑子活动等自然因素或是高压电线、电气设备等人为因素的影响，其通信传输仍然能够保持良好的稳定性与准确性。
（2）通信容量大。现代光纤通信传输技术不仅具有着强大的抗干扰能力，同时与传统光纤通信技术相比，其在通信容量上的优势也是非常之大的。传统光纤通信传输技术虽然本身具有着较大的带宽，但由于其属于单波长通信传输，因而在信息传输过程中始终会存在终端电子瓶颈，这对其通信容量产生了很大的限制。针对这一问题，现代光纤通信传输技术在使用光导纤维进行光信号传输的同时，还采用了很多辅助设备用于增加光纤传输，从而使得光纤通信传输技术突破了终端电子瓶颈，实现了通信容量的巨大提升。
（3）光纤损耗低。光纤通信传输技术虽然采用了光导纤维这一全新的通信材料作为信息传输介质，但在信息传输的过程中，随着光纤长度的不断提升，光信号也会随着而不断衰减，这种衰减又被称为光纤损耗，最初的第一代光纤通信系统在光纤损耗上高达 400 分贝/千米，而之后的几代光纤通信系统虽然都对光纤损耗进行了降低，但从总体上来看，其对于通信传输的影响仍然是比较大的。而现代光纤通信传输技术则是采用了掺锗石英的方法来对通信光导纤维进行了处理，将光纤通信系统的光纤损耗降低至 0.2 分贝/千米，这一损耗已经比较接近理论上的光纤损耗极限，为通信传输创造了非常良好的条件。
（4）中继距离长。基于现代光纤通信传输技术光纤损耗较低的特点，光纤通信系统在中继距离上的优势也随之凸显出来。一般来说，由于光纤损耗的存在，通信传输的质量会随着光纤通信传输线路的不但增加而变得越来越差，要想保证数据与信号传输的准确性，就必须要每隔一定距离建造中继站，将光信号重新进行放大、增强，而中继站之间的距离也就是所谓的中继距离。光纤通信系统的中继距离由光纤损耗决定，光纤损耗越大，光信号的衰减就会越严重，而中继距离自然也就比较短，而现代光纤通信传输技术在光纤损耗上的优势则使得其中继距离更长，所需要建立的中继站也相对较少，从而使得投资建设成本大大降低。
（5）安全性较好。现代光纤通信传输技术所采用的光导纤维材料不仅提高了通信系统的抗干扰能力，同时也提高了数据信息传输的安全性。由于现代通信是信号的形式进行传输，因而一旦信号在传输过程中被他人所窃取，那么就会造成信息泄露的情况，从而导致各种各样的网络信息安全问题，而光导纤维材料的使用使得光纤通信系统是通过光缆来进行传输，同时光缆有具有着良好的绝缘性，因而要想窃取其中的光信号，所需要付出的代价是非常高的，而这也大大降低了信息泄露的几率。
三、现代光纤通信传输技术的实际应用
3.1光纤接入网技术
作为信息传输技术一次全新的尝试，光纤接入网技术实现了高速化的信息传输，极大程度上满足了人们对于信息传输速度的期望，其主要构成为宽带主干信息传输网络以及用户接入部分。其中用户接入部分即“光纤到户”，简称FTTH，也是光纤宽带接入网的最终端，其主要作用为完成全光接入，起着极为关键的作用。在目前的技术工程中，实现光纤到户的措施有：PON无源光网络。PON无源光网络的优点在于随时可实施网络维修，且维修效果很好，但是其高速电子模块所需的资金成本较高；P2P的优点则是每个用户之间的网络信息传输互不影响，且其资金成本较低，但为了避免传输错误，需要在每个用户点处都设置有源节点。光纤接入网技术为用户带来了无限制的资源，尤其是各大运营商开始推行千兆业务，实现了宽带的网络信息传输的质的飞跃，极大了改善了人们的生活质量。
3.2单纤双向传输技术
单纤双向传输技术即在光纤中，能够同时完成两个相反方向的光信号的传输，而在传统的光纤通信传输中，信号传输是单向的，因此要想达成信号双向传输，就要用到两根光纤———也就是双纤传输。当传输的数据信息量一定时，双纤传输相比单纤传输就会造成十分不必要的浪费。我国如今的单纤的双向传输技术已经比较成熟，仅仅在光纤末端进行设备接入时有所应用———单纤光收发器就是其运用实例。
3.3长波长单模光纤
光纤通信传输技术经过短短三四十年的发展，已经更新换代了三代，其对于通信领域的影响也非常重要。其中短波长多模光纤的发光口比较大，但是传输距离较短；而长波光纤模块的发光口虽然小，但是传输距离较长；当前的长波长单模光纤与之相比，其传输距离要长得多。
3.4光交换技术
光交换技术是光信号的交换和光纤通信传输一起组成的，光纤在满足传输需求的同时，也要实现光信号的交换。在较为传统的通信网络里，信息传输通常使用金属线缆进行电子信号的传输，之后使用电子交换机对于电子信号实行交换，从而完成整个通信传输。然而在现代的光纤通信传输技术中，会主要使用光信号传输信息，在进行信号交换时，不改变电信号。
随着通信网络逐渐向全光平台发展，网络的优化、路由、保护和自愈功能在光通信领域中越来越重要。采用光交换技术可以克服电子交换的容量瓶颈问题，实现网络的高速率和协议透明性，提高网络的重构灵活性和生存性，大量节省建网和网络升级成本。光交换技术可分成光的电路交换（OCS）和光分组交换（OPS）两种主要类型。光的电路交换类似于现存的电路交换技术，采用OXC、OADM等光器件设置光通路，中间节点不需要使用光缓存，对OCS的研究已经较为成熟。根据交换对象的不同OCS又可以分为：①光时分交换技术，时分复用是通信网中普遍采用的一种复用方式，时分光交换就是在时间轴上将复用的光信号的时间位置t1转换成另一个时间位置t2。②光波分交换技术，是指光信号在网络节点中不经过光/电转换，直接将所携带的信息从一个波长转移到另一个波长上。③光空分交换技术，即根据需要在两个或多个点之间建立物理通道，这个通道可以是光波导也可以是自由空间的波束，信息交换通过改变传输路径来完成。④光码分交换技术，光码分复用（OCDMA）是一种扩频通信技术，不同户的信号用互成正交的不同码序列填充，接受时只要用与发送方相同的法序列进行相关接受，即可恢复原用户信息。光码分交换的原理就是将某个正交码上的光信号交换到另一个正交码上，实现不同码子之间的交换。
四、现代光纤通信传输技术发展前景
4.1光交换技术
目前在信号传输方面，光纤的发展进度已经较为完善，而光信号交换方面则存在诸多问题。迄今光交换技术有光路交换技术以及分组交换技术，在技术应用时，常常会出现光交换接点处光信号缓存配置、所传输数据、控制光信号的信道分配等等多方面的问题。设备的不成熟在很大程度上对光交换技术起到了制约影响，因此未来光交换技术会得到重点研究，并得到广泛应用。
4.2多波长光纤模块
光纤现已拥有长波长单模技术，且长波长和单模两个方向的发展均已取得重大突破和进展，难以再进行完善或攻关，因而提高现代光纤通信传输技术的信息容量、传输速率的重要方向就在于对多波长光纤模块的研究。就目前的研究进展来看，多波长光纤模块的应用虽然能够使得光纤通信传输技术的信息容量、传输速率得到质的飞跃，但是会导致较为严重的FWM（即四波混合）影响，并且产生串音干扰或者信号衰减等问题。因此其研究重点在于寻找减小FWM影响的途径，从而使得上述问题得到有效避免。
4.3单纤三向传输技术
随着1550nmcatv发射机在应用中的普及，单通道、低成本edfa在光纤catv网络中的使用，使1550nmcatv系统用于catv分配网时具有更高的性能价格比。通过高隔离度的wdm技术将双向数字传输与模拟传输通过一根光纤接入用户，达到了降低光纤线路成本的目的。
4.4光孤子通信
进行超大容量传输的时候，这种孤子传输技术能够显著改善色散给容量和信息传输距离带来的影响，可以从根本上对信息传输质量进行有效的改善，这对通信建设来说有着非常重要的意义。孤子传输技术里面的孤子具有非常强的抗干扰性，可以对极化模色散产生抑制作用，同时能够通过光纤非线性来平衡色散，加大无中继具体传输距离。尽管孤子技术依然有很多技术难题需要攻克，可是在人们的努力下，孤子技术一定在以后的大容量、长距离以及高速全光通信里面，尤其是在未来海底光通信系统里面，有着非常大的发展空间。
4.5智能化
随着现代社会上层出不穷的智能系统、智能系统等等人工智能产品越来越火热，光纤通信传输技术也面临着其必然的发展趋势———智能化。科技的飞速发展使得自动控制系统、自动监测系统相继诞生，光纤通信传输技术也正朝着更加智能的层次迈进。在光纤通信传输技术智能化的途中，不仅可以大幅度提高传输质量和速率，也更方便对于通信网络系统的保护。
结束语
总之，社会信息化的飞速发展，Internet的普及应用，加大了信息化传输的要求，当今社会需要信息共享、交流与获取，所以网络应用的范围越来越广泛，对网络要求也越来越高，从而对光纤通信传输也提出越来越高的要求，伴随这网络经济飞速发展，光纤通信传输必将会有更为广阔的应用前景。
参考文献
[1]宋传扬.通信工程传输技术的应用分析[J].中国新通信.2016.
[2]田龙杰.光纤通信技术的特点及其应用[J].电子测试.2017.
[3]张智杰.现代光纤通信传输技术的综合应用.科技传播.2017.
论文作者:黄磊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年16期
论文发表时间:2019/11/6
标签：光纤通信论文; 光纤论文; 技术论文; 信号论文; 通信论文; 信息论文; 光导纤维论文; 《建筑学研究前沿》2019年16期论文;