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光纤通信技术的发展与应用[摘要]随着科学技术的飞速发展通信技术从有线通信发展到无线通信并随着人们对信息传输需求的急剧增长以及对科学技术的不断探索又逐渐发展出了光纤通信技术。光纤通信技术是通信技术领域的又一次重大革新它突破了有线通信线缆架设的机械性以及无线通信中信号传输的不稳定性、不安全性等技术缺陷从而获得了快速的发展和广泛的应用。本文主要介绍光纤通信技术的发展背景、技术原理、性能特点及发展前景等。[关键词]通信技术光纤通信光缆中图分类号：TN929.11文献标识码：A文章编号：1009-914X（2016）13-0330-01一、光纤通信的应用背景通信产业是伴随着人类社会的发展而发展的。追溯光通信的发展起源早在三千多年前我国就利用烽火台火光传递信息这是一种视觉光通信。随后在1880年贝尔发明了光电话但是它们所传输的信息容量小距离短可靠性低设备笨重究其原因是由于采用太阳光等普通光源。之后伴随着激光的发现1966年英籍华人高锟博士发表了一篇划时代性的论文他提出利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维能作为通信媒质。从此开创了光纤通信领域的研究工作。二、光纤通信的技术原理光纤即光导纤维光纤通信是指利用光波作为载波以光纤作为传输介质将要传输的信号从一处传至另一处的通信方式。其中光纤由纤芯、包层和涂层组成。纤芯是一种玻璃材质以微米为单位一般几或几十微米比发丝还细。由多根光纤组成组成的称之为光缆。中间层称为包层根据纤芯和包层的折射率不同从而实现光信号传输过程中在纤芯内的全反射实现信号的传输。涂层就是保护层可以增加光纤的韧性以保护光纤。光纤通信系统的基本组成部分有光发信机、光纤线路、光收信机、中继器及无源器件组成。光发信机的作用是将要传输的信号变成可以在光纤上传输的光信号然后通过光纤线路实现信号的远距离传输光纤线路在终端把信号耦合到收信端的光检测器上通过光收信端把变化后的光信号再转换为电信号并通过光放大器将这微弱的电信号放大到足够的电平最终送达到接收端的电端完成信号的输送。中继器在这一过程中的作用是补偿光信号在光纤传输过程中受到的衰减并对波形失真的脉冲进行校正。无源器件的作用则是完成光纤之间、光纤与光端机之间的连接及耦合。其原理图如图1所示：通过信号的这一传输过程可以看出信号在传输过程中其形式主要实现了两次转换第一次即把电信号变成可在光纤中传输的光信号第二次即把光信号在接收端还原成电信号。此外在发信端还需首先把要传输的信号如语音信号变成可传输的电信号。三、光纤通信的特点1.抗干扰能力强。光纤的主要构成材料是石英石英属绝缘材料的范畴绝缘性好有很强的抗腐蚀性。而且在实际应用过程中它受电流的影响非常小因此抗电磁干扰的能力很强可以不受外部环境的影响也不受人为架设的电缆等的干扰。这一特性相比于普通无线通信其在强电领域的通讯应用特别有用如在对稳定性、安全性、保密性要求较高的军事领域的应用。2.信号传输频带宽通信容量大。光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。从理论上讲一根仅有发丝粗细的光纤可以同时传输1000亿个话路。虽然目前的技术还远未达到如此多的话路传输但已实现了24万个话路的传输它比传统的有线传输、微波传输等的信息容量高出几十倍。且一根光缆包含多条光纤若再加上波分复用技术把一条光纤当做几条甚至几十条使用其信号传输容量将更加巨大。3.物理损耗低中继距离长。目前光纤的主要构成材料是石英石英光纤和其它传输介质相比的损耗是最低的；如果将来使用非石英极低损耗传输介质理论上传输的损耗还可以降到更低的水平。且这样可以使得在长距离的光纤传输中中继站的设置距离拉长数量减少从而降低光纤通信系统的施工成本带来更好的经济效益。4.无串音干扰保密性好。在电波传输的过程中电磁波的传播容易泄露保密性差。而光波在光纤中传播由于光纤四周环绕的都是不透明塑料可吸收所泄露的电磁波信号因此不会发生串音干扰的现象同时外部也难以窃听到光纤中传输的信息极大的提高了信号传输的保密性。除此之外光纤通信还具有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设光纤的原材料资源丰富、成本低温度稳定性好、寿命长等优点因而被广泛发展和应用。四、光纤通信的发展趋势4.1光网络智能化。光纤通信技术作为信息技术的一大重要领域在提倡智能化的现代社会实现光纤通信技术的智能化是科技工作者一直致力研发的方向。在通信技术中接入智能化载体的计算机技术促使通信技术向智能化的方向进步。实现光网络系统在完成传输功能的同时赋予其自动发现功能连续控制功能和自我保护和恢复功能。4.2全光网络。光纤通信技术的最高发展阶段就是实现全光网络这是光纤技术的最理