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摘要：随着社会的发展，我国的地铁工程的发展也越来越完善。光纤通信可以说是21世纪先进技术的杰出代表和信息时代的标志性产物。它所具备的信息传输功能以光纤为新型的传播媒介和载体。它的应用不仅常见于城市的市话通信中，在其他诸如彩色电视信号的传输，工业生产制造现场的实时监控调度系统中都有着广泛的应用。从现阶段的光纤通信应用情况来看，光纤通信技术在地铁通信系统中的运用已经达到了一定规模，并且这种应用数量正呈明显的上升趋势，光纤通信的效率得到了充分认可。
关键词：光纤通信技术；地铁通信系统；应用
引言
众所周知，光纤通信技术从发展至今，其通信容量以及通信传输速度一直都处于不断加快的状态，此项技术革新速度非常快，同时应用的深度与广度也处于逐渐增强的状态。另一方面全面分析我国地铁通信系统来看，地铁通信系统在未来的发展必须要更加具备智能化的特征，因为整个社会将会朝着智能化方向发展。所以，这两种技术展开全面的结合，是具有一定的基础前提的。
1光纤通信技术
过去，人们依靠有线电话进行有线通信，但有线电话通信容量少，且容易串音；随着技术进步，无线通信逐渐取代有线通信，智能手机逐步淘汰了有线电话，但无线通信安全保密性较差，传输信号易受电磁波的干扰，通信效果较差；随着大数据时代到来，传统的无线通信、电缆通信无法满足人们大容量高速度传送信息的要求，光纤通信技术随之应运而生。光纤通信技术耗能低、传输速度快、抗电磁干扰能力强，可以在短时间传递海量信息。目前，电力、广播电视、互联网等各领域，已经广泛运用光纤通信技术。光纤通信是以光纤（光导玻璃纤维）为传输媒介，以光波为信号载体的一种通信方式。目前光纤通信使用的光波频率比微波频率高出1?000倍～10?000倍，因而可以增加1?000倍～10?000倍通信容量，一根细如发丝的光纤可以同时传输24万个话路，而一根同轴电缆只能同时传输几千个话路，微波通信也只能同时传输1万个话路。光纤选用石英作材料，玻璃介质的纯净度极高，在传输过程中信号的损耗衰减极低（当光波长λ=1.55μm，衰减可降至0.2dB/km）；石英绝缘性能好，抗电磁干扰能力强，这是无线通信所不能比拟的；且光纤不会锈蚀，耐高温、耐高压，化学稳定性好。在光纤通信过程中，光波信号不可能跑出光纤，因此光纤通信安全保密。光纤通信系统由电端机、光发送端机、信道（光纤线路、中继器）、光接收端机以及无源器件组成。光纤通信的原理是：在发送端利用电端机把需要传送的信息数据(如话音、图像)转变成电信号，实现数字复接，然后调制到光发送端机发出的光束上，变电信号为光信号（光束强度随电信号频率变化而变化），再将光信号送入信道（光纤）经过光的全反射原理传送；在接收端的光接收端机检测器收到光信号后，再用电端机将光信号变换成电信号，经解调后恢复原信息。
2光纤技术的特征
光纤技术的发展极大地促进了我国的通信工程的发展，总的来说。光纤技术具有以下特征：抗干扰、信息传输量大、材料损耗低等优点。（1）抗干扰。它是光纤通信技术中非常重要的一项优势。光纤内芯所用的材质通常采用玻璃或者类玻璃材质。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这样一来使得光纤技术具有以下优势：一是光纤内心采用玻璃或者类玻璃材质可以有效减少能耗的消耗；二是由于玻璃或者类玻璃具有很好的抗腐蚀性，那么也就促使光纤能够在自然条件十分恶劣的情况下急进行工作。三是玻璃或者类玻璃材质是绝缘体所以不易遭受雷电的破坏，同时还可以与高压电线组合成具有复合功能的光缆。（2）信息传输量大。光纤技术之所以能够得到快速发展，非常重要的一项优势就是其信息传输量大。以往常用的线缆基本上都是金属线缆，在实践中发现光纤线缆具有更加明显的优势，所以目前常用的线缆基本上都改成了光纤线缆。光纤通信系统的调制方法与特性具有一定的特殊性，单波长的光纤光纤通信系统，其终端电子设备不能很好地发挥光纤带宽的优势，所以通过多项技术的有效融合的方式提高信息的传输容量是通信工程的内在要求。（3）材料损耗低。传统的线缆下进行传输工作过程中，损耗通常较高，这就大大提高了线缆的运行成本，而光纤线缆目前基本可以做到无损传输，相比于传统线缆来说在材料损耗方面具有极大的优势。
3光纤通信技术在地铁通信系统中的应用
3.1有关波分复用技术的应用分析
分析整个光纤通信技术在地铁系统中的应用来看，其技术的形式是多种多样的，其中之一就要当属波分复用技术。此项技术往往会依靠线路区域内的低级损耗区，进而全面提升信息通信的稳定可靠性。另外此项技术具有一个非常明显的特点，即宽带资源是此项技术所拥有的一个优势，所以在实际应用过程中往往能够依靠光波的有效波长，同时借助光波所发出的不同频率，有效的使得地铁通信系统能够呈现多渠道信息传输的模式。一般情况下，波分复用技术的波分器，将会全面应用到信息传输的发送端，所以在传输过程中也就可以使得不同型号的信息，科学有序的在同一线路当中展开传输。当信号传输到信息接收端时，此时的波分器又能够将同一线路当中的信息，按照频率、光波长度等形式科学有效的区分开来，最终也就大大提升了地铁通信系统传输的效率，也确保了信息传输的质量。
3.2DWDM光纤通信技术
DWDM，即密集型光波复用，简单地说，就是在一根光纤中，多路复用单个光纤载波的紧密光谱间距，把不同的光波波长同时进行组合和传输。PDH与SDH传输光信号的方式都是“一纤一波”，而DWDM传输光信号的方式是“一纤N波”，这样就变一根光纤为多条虚拟光纤，最大限度地利用了光纤的传输性能；增加了传输容量（与单波长传输相比，DWDM技术可以将传输容量增加几百倍），提高了传输速度，并节约了大量设备成本。1990年代，DWDM投入商用。2000年以来，地铁通信系统引入DWDM光纤通信技术，相继建成京沪穗、东南、东北、西南、西北五大DWDM光传输网络环，覆盖我国“八纵八横”地铁网。2002年4月，西北环DWDM传送网投入试运行，该网沿京广线、包兰线、京包线、承海线、石太线、宝中线覆盖六个省、三个自治区及一个直辖市，长度超过1万千米；其每对光纤复合40波光通道，每个光通道又可承载每秒10GB的通信容量，大幅增加了光纤传输容量。
3.3准同步数字系列光纤通信
20世纪80年代开始的地铁光纤通信系统建设，在多次尝试和摸索之后，利用8新单模光缆重载双线电气化大秦地铁。实现了技术突破，打破技术壁垒，完成了我国的第一条长途干线电缆数字通信系统。但由于当时的技术限制，通信网络的复用结构设计较为复杂。且PDH的标准难以取得一致，再加上没有有效的网络管理和约束，就造成了光纤通信系统的发展一度受限。在这样的不利情况下，出现了一种同步数字体系（SDH）技术。它通过对光纤信号进行高效统一的收集，并按照频率的差异分别进行发送。巧妙地实现了光纤通信系统与高速运行列车间的通信。
结语
对于地铁系统而言，通信线路中信息传输的效率和稳定性至关重要。光纤通信技术的应用价值就在这其中得以充分体现。光纤通信技术的快速发展不仅能推动信息传输技术的演变与革新，还能在地铁通信等实际应用领域中发挥至关重要的作用。在光纤通信技术的应用过程中，需要首先结合实际对其应用现状和发展趋势进行全面掌握，再结合地铁通信的实际需求，实现最为理想的通信效果。
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论文作者:王锐
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/15
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