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摘要：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。本文首先分析了光纤通信技术的特点并说明了其系统的基本构成，然后重点探讨了光纤通信技术的发展阶段及现代新技术的应用，最后对光纤通信技术的发展趋势做了展望。
关键词：光纤技术；电力通信；特点；发展
引言
随着我国，科学技术的进步和发展，推动了我国国民经济的快速增长，电子产品的在我国的应用范围很广泛，通信技术也就得到了前所未有的发展。进入20世纪以后，光纤技术的诞生又推动了通信系统向着更高一层次的发展，特别是在信息时代的今天，网络已经与人们的生产和生活密不可分了，光纤技术在通信系统中的应用，以使得光纤技术成为我国通信系统中的传播媒介。
1光纤通信技术的特点
1.1频带极宽，通信容量大
光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽，光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。对于单波长光纤通信系统，由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量，特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。目前，单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到10Gbps。
1.2损耗低，中继距离长
目前，石英光纤损耗可低于0～20dB/km，这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低；若将来采用非石英系统极低损耗光纤，其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离；对于一个长途传输线路，由于中继站数目的减少，系统成本和复杂性可大大降低。
1.3抗电磁干扰能力强
光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料，不易被腐蚀，而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力，它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰，也不受人为释放的电磁干扰，还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。这一点对于强电领域（如电力传输线路和电气化铁道）的通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应，光纤传输系还特别适合于军事应用。
1.4无串音干扰，保密性好
在电波传输的过程中，电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰，而容易被窃听，保密性差。光波在光纤中传输，因为光信号被完善地限制在光波导结构中，而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收，即使在转弯处，漏出的光波也十分微弱，即使光缆内光纤总数很多，相邻信道也不会出现串音干扰，同时在光缆外面，也无法窃听到光纤中传输的信息。
2光纤通信技术在电网调度通信中的应用
2.1无金属自承式架空光缆
无金属自承式架空光缆的抗拉强度良好，最长跨距已超过1千米，抗拉元件普遍为芳纶纤维。同时，芳纶纤维属于无金属材料，具有质量轻便、防弹能力好、抗拉强度佳、负膨胀系数等特点，并且利用松套层绞填充法进行套装，总体抗腐蚀性强。相较于其他光纤技术，无金属自承式架空光缆的优势明显，绝缘性良好，抗电腐蚀性强，抗冲击性佳，防弹能力好，特别是与200千伏以上高压线路同塔建设或施工维护时，不需要停电操作。值得注意的是，受无金属自承式架空光缆特殊性的影响，先天性劣势无法避免，以干带电荷异常放电现象为例，即由于光缆表面污染层引发电场不均衡导致异常漏电，不仅严重灼烧光缆表面，还可能损坏光缆，埋下安全隐患，造成不可预估性损失。因此在实际施工的过程中，技术人员主动转变传统工作理念，坚持实事求是的工作原则，重视无金属自承式架空光缆的先天劣势，进一步杜绝漏电现象。
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2.2金属自撑式架空光缆
金属自承式架空光缆的结构复杂，以高模量塑料为原料制作内填充防水化合物套管，再套入单模光纤或多模光纤，并且光缆芯部内含中心金属加强芯，一部分中心金属加强芯边缘处包裹聚乙烯。相较于其他光纤技术，金属自撑式架空光缆的优势明显，耐水性强，耐高温性佳，特别是管内油脂不仅能保护光纤材料，还能人为准确控制光纤长度，进一步保证光缆拉张性。值得注意的是，金属自撑式架空光缆的外部护套表面光滑，不仅能避免光缆安装磨损折弯，还能预防紫外线损伤，利用填充特种防3水化合物于松套管内或填充缆芯等手段，增强光缆防水性能。
2.3架空地线复合光缆
一般说来，架空地线复合光缆由内部光导纤维、中部钢芯、外部铝线共同组成。按结构类型，架空地线复合光缆可分为中心竖管式架空地线复合光缆、骨架式架空地线复合光缆、层绞式架空地线复合光缆。相较于其他光纤技术，架空地线复合光缆的优势明显，具备普通地线光缆及通信光缆的双重特点，例如：传输容量大、抗电磁干扰性强、导电性能佳、机械强度好、外力难以破坏等。
因此在实际施工的过程中，技术人员主动转变传统工作理念，坚持实事求是的工作原则，以光缆实际负荷量为立足点，制定详细施工方案，尽可能选择双层塑管护套，不仅能保护光缆，延长使用年限，还能预防紫外线损伤。此外，在更换地线线路的过程中，工作人员尽量保留原有线路性能，选择适宜光纤技术，保持架空地线与导线的合理距离，进一步保证施工安全性，便于后期维护更换，保障电力通信系统处于正常运转状态，更好的服务于社会。
3光纤通信技术未来发展趋势
3.1单波长通道向多波长通道过渡
采用复接技术可以进一步扩大光波通信系统容量，从而实现空分、时分、频分、码分多址复用。空分复用采用多根光纤来传送信号，而单根光纤则采用频分、时分、码分复用。频分复用在光域被习惯性称为密集波分复用（即DWDM），为目前最常用的光波复用方式。目前，DWDM系统已被相当多的投入商业使用。
3.2电交换节点将为光交换节点取代
光交换即指对光纤传送的光信号进行直接的交换。在光域中，光交换完成光交换功能，输入输出都是光信号，而且无需将光信号转换至电信号，因而有效地减少了延时，增加了系统的吞吐量。
3.3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。
3.4孤子通信与全光系统
光脉冲要足够窄，脉冲能量在一定范围之内是产生光孤子的条件。实验表明，当光脉冲宽度小于几十个皮秒，入纤功率达到几十毫瓦时，光纤中将会产生孤立子。利用光孤子通信，在理论上，几乎没有容量限制，其传输速率可高达1000Gbit／s，从而实现超高速、超长距离的全光通信。光孤子的产生同光孤子的编码调制技术，以及光放大技术，是实现全光通信的关键，光孤子通信的前景诱人，这将必然吸引世界各国研究者致力于将光孤子投入到实用化过程的问题中去，达到光纤通信的顶峰。
结束语
综上所述，光纤技术在我国通信系统中的应用，大大提高了我国信息传输的速度，扩宽了信息传输的途径。随着信息化时代的来临，光纤通信系统也想着智能化、自动化的方向发展，光纤通信系统中也出现了新的发展和新的进步，光网络通信系统成为我国光纤通信系统未来发展的目标和最佳状态。
参考文献：
[1]吴鉴平.略谈电力通信中光纤通信技术[J].信息通信，2014（6）：171-171.
[2]刘书光.电力通信中光纤通信技术的应用及影响分析[J].电子制作，2013（19）：187-187.
论文作者:焦振,杨明
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/9/18
标签：光纤论文; 光缆论文; 地线论文; 孤子论文; 通信系统论文; 技术论文; 通信技术论文; 《电力设备》2018年第7期论文;