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摘要:光纤具有传输频带宽、通信容量大和抗电磁干扰能力强等优点,是目前主要的通信传输介质,而光通信技术不但能充分有效利用空间,还节省了许多不必要的金属资源,故此,我国早在20多年前就重视光通信技术的发展潜能,充分利用其技术价值。文章探讨了光通信的重要技术及其发展趋势。
关键词:光通信;重要技术;发展趋势构建
1导言
随着国内互联网、宽带中国、三网融合等的作用,社会发展不断推动国内通信市场的发展。由于中国通信具有建设规模庞大、政策良好及计划明确的特点,通信市场的蓬勃发展,进一步促进了通信技术的发展,主要集中在光器件、光缆等行业。从总体发展趋势来看,国内光通信产业依然保持平稳快速的态势发展,但是在未来发展中有可能呈现下降趋势。
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2光通信基本概念以及分类应用
2.1光通信的基本概念
光通信是一种依靠着光波作为传输媒介的一种通信方式;光波与无线电波都是属于电磁波,而光波的频率要比无线电波的频率要高,而波长要比无线电波的波长要短,故此这就构成了光通信具有传输的频带宽以及抗电磁的干扰能力强和通信的容量大等诸多的优点.
2.2光通信的分类及相关应用
2.2.1大气激光通信
大气激光通信主要是以激光束作为载波然后沿着大气进行传播.大气激光通信不用敷设线路而且设备也较为轻巧,信息的传输量很大,保密性又好,可以对数据、图像、以及声音等信息进行传输,但是大气激光通信会受到环境的影响,通常是作为沙漠的地区以及海岛间和河湖山谷这样的视距通信.
2.2.2光纤通信
光纤通信是一种有线通信,即光波沿着光导纤维传输,它的光源可以是半导体激光二极管也可以是发光二极管.光纤通信传输衰减小、容量大、不受外界干扰、保密性好,故得到了广泛的应用.第一,通信容量大.据推算,一根头发丝粗细的光纤就可同时传输1000亿个话路,目前虽然还没有达到但是一根光纤传输24万个话路的试验已经得到了验证,比传统的同轴电缆和微波等要高出上千倍.一根光缆中就有这样的光纤几十根以至上千根,倘若使用波分复用的技术把一根光纤分作几根甚至是几十根来用的话,通信容量就大的让人无法想象.第二,光纤有着很低的衰耗系数.如果是对此进行配置光发送和光接收的相关设备,就可使中继距离达到数百公里以上,这是传统的微波和电缆等不能相比的,所以光纤通信特别的适合长途的一二级干线通信.据有关报导,一根能够传输24万个话路100km没有中继的试验已经取得了成功,另外光孤子的相关通信试验已经达到了120万个话路和6000km没有中继的水平,以后的发展中实现全球的无中继光纤通讯也是完全有可能的.第三,光纤通信具有较好的保密性.光波进行传输时只在光线中的芯区进行,基本是不会有光“泄露出去”,所以在保密性这方面有着极好的优点.第四,适应的能力比较强.所说的适应能力是指不受外界的电磁场干扰以及有较好的耐腐蚀性和可挠性.第五,重量轻体积小.施工维护便利,光缆的敷设也较灵活方便,在水底或架空、直埋或使用管道都可以.第六,光纤原材料丰富.当下的光纤基本是石英制作,其原材料就是二氧化硅,即所说的砂子,这在大自然中是取之不尽用之不竭.且价格低廉.当然,光纤通信也有其自身的不足,主要表现在:机械强度差和质地脆弱;光纤的切断与接续要依靠相应的技术、设备和工具;在耦合、分路方面不是很灵活;存在着供电困难问题;光纤光缆的弯曲半径要大于20cm.
2.2.3蓝绿光通信
蓝绿光通信使用波长在绿光和蓝光之间的激光,是一种在水下通信效果最好的一种方式,适于海水里对信息进行传输.蓝绿光通信的特点主要是穿透能力较强、耗能少、双工通信、高数据的传输率、优良的保密性、抗干扰性较强.主要是应用于对潜通信、探潜和探水雷、水下传感装置.
3光通信中重要技术及其发展趋势
3.1波分复用技术的发展趋势
随着光通信技术的快速发展,作为其中重要组成部分的波分复用技术也得到相应发展,不再局限于以往的长途运输领域,而是扩展到城域网传输领域。在城域网系统中,其WDM系统成本很低,再加上其在进行通信传输时,距离会比较小,所以城域网并不需要安装一些长途网必须要有的设备,比如说光放大器或者外调制器等,从而避免了一些不必要的成本,使得整体成本也得到降低。而在城域网WDM快速发展的过程中,有人建议采用CWDM即粗波分复用系统将城域WDM系统的成本进一步减少。人们提出的CWDM系统具有三种典型波长组合,其波长不仅允许偏移正6.5nm与负6.5nm,通路间隔也达到20nm。因此CWDM系统比WDM系统对激光器的要求更加小,可以比WDM系统更加节约成本。另外,在WDM系统中的激光器并不需要太高波长精度,也不需要波长锁定器以及冷器等设备,功能耗量少,尺寸也比WDM系统更加小。因此,为了适应光通信市场高速发展的需要以及降低成本、提高经济效益,应该大力推广CWDM系统。
3.2全光网络的发展趋势
到目前为止,电器件仍然被光网络应用于结点处。即使光网络对各个节点实现了全光化处理,我国光通信要进一步在传输上提升其容量也还是会遇到一定困难。光的传输速率随着光网络的发展而不断提高,以后也许会上升得更高。要实现整个网络光化这个目标,就必须对光网络节点处设备进行更新。如今互联网和电话以及电视三者相互结合,迫切需要WDM进入更广阔的领域,而光分叉复用设备(OADM)具有简易光交叉连接功能,故此会应用到光通信技术中,为实现简化的全光传输网提供条件。同时,为减少全光联网的故障率,无源光器件会应用到未来全光网络建设中。所以,为了建立起全光网络,必须做好光交叉连接设备在干线网相关节点上的接入及其与光波长交换的工作,在端与端之间形成能够将全光网络进行连接的通路。
3.3光学薄膜的发展趋势
光通信系统技术的发展在很大程度上影响现代信息时代的发展,更在各个领域内发挥着巨大作用,并且成为其中不可或缺的科学技术。光学薄膜是光通信技术中的重要组成部分,使得光器件等设备在功能上得到很大改进,也提升了光连路的耦合效率,同时使得功能薄膜器件在光通信系统中起着十分重要的作用。所以,如果能够将光学薄膜的材料进行相关研究以及改进,同时对光学薄膜的工艺以及设计进行创新,将会有利于光通信技术更进一步发展,并且还能为其它相关领域或者学科带来很大发展启示。
4结语
在科学技术的带动下,光通信技术已经取得了快速发展,该技术是构建通信网络系统的基础技术,因此高速光传输设备、智能光网络以及长距离传输设备等均会对其产生影响,所以通信技术的更新与发展将会促进光通信器件的发展。
参考文献
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论文作者:李振柱,叶飞
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第8期
论文发表时间:2017/10/9
标签:光通信论文; 通信论文; 技术论文; 发展趋势论文; 光纤论文; 系统论文; 波长论文; 《建筑科技》2017年第8期论文;