关键词：光通信；应用；发展趋势
中图分类号：TN913 文献标识码：A
1 引言
光通信传输技术作为新型技术不断应用于各个领域上，使传统的通信方式发生了变化，传输效率也在不断提高，而这对于很多专业领域都具有重要作用。想要使光通信传输技术有更好的发展前景，一定要在对技术理解的基础之上，而后就专业领域的应用情况进行研究和分析。下面主要就石油工业和军事领域来探究光通信传输技术的应用情况。
2 全光通信信息处理介绍
光纤通信以其传输速度快、距离远、容量大等优势在通信领域广泛应用。传统的光通信在信息处理方面通过光、电、光形式完成数据传输，电路和电子器件可直接影响信息的传输速度。全光通信在这一背景下产生，促使信息处理更加高效。全光网络为端到端型光路，信息在传输环节全部以光形式存储，不需光电之间的转换。在信道内没有转换器，信息传输全程为源节点至目的节点的传输。与光纤网相比，全光通信按照波长选择器选择路由，所有节点使用光交叉设备，此设备反应灵敏、可靠性强，并且容量较大。与此同时，全光通信具有信号可靠、传输速度透明化的特点，可在任何协议下完成信号传输。传输环节新入节点不影响原来网络内结构，各个节点设备运行稳定，能按照实际通信需求，改变网络结构以进行建立、拆除波长连接操作。
3 光通信技术的发展
3.1 DWDM技术
DWDM为处于玻璃纤维衰减窗口中多个波道处理信息过程中密集复用技术，通常波长处于1550nm的区段内，相邻波道之间的间隔小于2nm。应用此技术可完成频率100GHz、长度0.8nm的波传输，提高了全网系统内通信质量和光纤带宽利用效率。此外，此技术扩展性能良好，因此应用前景广泛。以工业通信网络的设计为例，在监控系统当中，视频信号需要占据大量的带宽，因此为防止通信环节对数据信号以及语音信号等产生干扰，因而导致通信传输效率降低，可使用GEPON网络结构。在ONU和OLT间使用自愈光网，主副两条光缆。在网络传输正常时，仅主光纤正常工作，一旦线路出现故障，即可使用双向复用功能，将信息切换至光纤内持续传输，在此过程通过OADM设备实现保护。该设计使用树状环网结构，在主网上使用双环光纤，运用无源分支，当其中一个ONU设备产生故障时，不会对网络通信造成影响。信息经过转换处理之后，传输到终端，由光网向OLT终端传输，选择路由之后，传输到监控中心。该系统在主干网络上行使用DWDM技术，下行使用广播通行，保证各个ONU间灵活调节上行带宽，有效提升了信息传输效率及质量。
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3.2 OADM技术
OADM也称光分插复用，在全光通信信息处理过程中，此技术在多波信道内安插1个或者几个波长，之后通过传输设备完成上下行信号的调节。应用OADM技术时，不需要处理所有到达系统的IP数据包，仅需在节点位置将信息下载，之后传输到SDH、路由器、ATM交换机等设备当中即可，同时在该节点上位置信息可直接通过信道。需要注意的是，应用OADM技术时，需要使信息输入、输出口和信息分出/插入口间存在较大的距离，避免同波信号产生干扰，防止对通信质量造成影响。在DWDM光网中，OADM技术的应用可完成SDH内光波的分插和复用，信息处理过程透明程度高，可对任何速率、格式信号灵活处理。当光网内信号波长不同时，其可在不同位置分插复用，全面提升了网络信息处理能力，降低了节点位置的投入成本，提高了全网通信效率。因此，OADM技术为全光网络信息处理环节应用的关键技术之一。
3.3 OXC技术
OXC也称光交叉连接，应用此技术可将OXC作为全光通信网络内的核心器件，置于网络节点处，连接指定波长的交叉连接网络中通过的光信号，并需光纤内流量灵活调整。此技术可在光纤终端中将光信号转移到备用光纤上，对复用光段形成保护，自动隔离故障，完成自动配置、重新选录等各项操作，保障信息顺利传输。此外，OXC还能为信号的分离、插入等提供电网络层。例如：基于MEMS系统的OXC技术在光纤领域中有广泛应用。此系统由二维、三维等器件控制，将器件在机械的底座位置安装，在静电作用下，促使器件在硅片位置产生空间移动，最终改变光传播的方向。大部分光网单元都可应用MEMS器件制作出光开关、集成微光元件、机械结构以及触动器，系统结构紧凑，扩展性良好，产生的能耗较低，可快速响应。基于MEMS系统的OXC技术实质为二维镜片矩阵。当信息在全光网中传输时，可借助镜片角度的变化改变入射光波，之后在光纤内应用反射光波。
3.4 光互联技术
当前，在“大数据”的时代背景下，网络数据的信息量正在日益升高，数据的类型也日渐复杂，因此，传统的数据中心的所采用的铜缆等的连接技术已经无法满足信息的传递工作，光互连技术作为能够改善这一问题的主要手段已经被广泛的采用在数据中心的运行中，其主要是通过对数据信号从发射的源头进行分割，使得数据信号能够沿着多个平行的通道进行传输，最终又在接收端转为电信号，为了防止传输过程中的信号丢失，光模块的使用在很大的程度上解决了这一问题，然而目前普遍使用的热插拔的连接方式，使得信号损失比较严重，而且这也增加了面板的密度，因此，通过将光模块加入到交换机中，出现了一种板载光模块的连接方式，它是将光模块通过光纤直接的连接到面板上，这种连接方式可以保证信号在较快的传输速度下不会发生丢失的现象，这也对光模块器件的质量提出了更高的要求。由于数据中心内部设备之间的线路较短，采用光互连技术所需要铺设的光纤数量较少，其铺设的难度也不高，而且其所需要的成本也相对传统的数据中心相对较低，因此，光互连技术已经成为了数据中心内部构建所采用的重要措施。
4 结束语
综上所述，虽然现阶段的应用效果也比较好，但是光通信传输技术的发展不能止步不前，还要继续创新、完善和发展，只有这样才能够深入挖掘光通信传输技术的价值，使其更好服务于我国各个领域。
参考文献：
[1] 张春霖.超长站距光通信技术在电力系统中的应用研究[J].中国新通信,2018,20(16):21.
[2] 李莉,李世宝,卢晓轩,张锡岭.基于模块化光通信实验平台的光通信实验教学体系研究[J].课程教育研究,2018(27):221-222.
[3] 王峰,邹德生,张晓静,郑大永,张明宇.超长站距光通信技术在电力系统中的应用分析[J].中国新通信,2018,20(13):25.
[4] 朱伟俊. 基于图像传感器的可见光通信室内定位算法研究[D].浙江工业大学,2018.
[5] 吕德深,梁承权.基于白光LED可见光通信的音频传输系统设计[J].电子世界,2018(10):113+116.
论文作者:王晓琳
论文发表刊物:《科学与技术》2019年17期
论文发表时间:2020/1/15
标签：技术论文; 光通信论文; 信息论文; 信号论文; 光纤论文; 数据中心论文; 节点论文; 《科学与技术》2019年17期论文;