在通信工程中光纤技术的设计运用
裴晓阳
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裴晓阳,. 在通信工程中光纤技术的设计运用[J]. 光电子进展,20222. DOI:10.12721/ccn.2022.160188.
摘要: 随着科学技术的发展,光纤通信技术在国内的各个行业中得到了广泛的应用,而且随着城市的快速发展,光纤通信的覆盖面也越来越大,我们不能只从基础的技术上去改变,而是要把更多的精力放在开发上,这样才能保证我们的光纤技术能够持续的为人民服务。
关键词: 光纤通信技术;覆盖面;服务
DOI:10.12721/ccn.2022.160188
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引言:光纤通信技术是指通过光纤来传送讯息,以讯息为载体的通信手段。在国内,光纤通信技术虽然还没有广泛的应用,但是它的通信容量大,频带宽,中继距离长,损耗低,抗干扰能力强,是未来通信技术发展的主要手段。接下来,作者根据自己的工作经验,对光纤技术在通信领域的应用和应用进行了讨论,并对其发展趋势进行了预测。

1.光纤通信技术概述

光纤通信技术就像它的名字一样,是利用地下电缆传输信息的一种通信方式。地下光缆的信息传输以光波为主要载体,它可以将信息从光纤一端传递到另一端。随着科学技术的进步,光纤通信技术已经从单一的光纤到多层的传输,逐渐发展到了多层的传输。本文从实际中运用光纤技术的特点,总结出光纤技术的基本特征,即光纤信号是利用光纤传送信息的一种技术方法,通过光纤数目作为其防护层,保证了通信的安全性,并在通信领域提出了一种基于这种技术的新型光纤传输网,从而推动了通信技术的发展。在光纤通信中,损耗很大,二氧化硅是最基本的石英,在通信的时候,损耗会达到20 dB/km,相对于其他的材料来说,损失很少。由于其低损耗特性,使得光纤的中继距离得到了极大的提高,因此,在进行超长距离的信号传输时,采用光纤传输技术,可以有效地减少中继站的建设,降低整个光纤系统的建造难度。

2.通信工程发展现状

随着时代的发展,科技的进步,随着人们的生活和生产的需要,在当今的信息时代,出现了很多新的通信方式,包括光纤技术。在最近几年的通信行业里,光纤技术得到了越来越多的应用,越来越成熟。随着通信技术的发展,通信网络的结构也日趋复杂,我国必须吸收国外的先进技术,对通信设备进行更新和升级,同时还要对光纤技术有更深的理解,这样才能更好的利用光纤技术来完善通信系统。

3.光纤技术特点

自从第一代光纤通信系统问世后,光纤技术经过40多年的发展,而随着 WDM和 EDFA的问世,第四代大容量光纤传输系统也应运而生。就当前的应用而言,光纤技术有以下特点:

3.1抗干扰能力强

光纤的纤维原料为石英,具有良好的绝缘性能和耐腐蚀性能。光波传输不会受到雷电、电离层、太阳黑子的干扰,也不会受到人为的干扰,还可以与高压输电线路并行或与电源导线组合而成。交流电磁场不能引起感应电动势,也就是没有信号干扰。这样,即使在高压线路或电力线路上,也不会被电磁干扰。这在诸如输电线路和电气化铁路等强电领域中尤其有益。

3.2信息传输量大

具有很宽的波段和较大的通信能力的光纤,其传送带宽要比铜线或光缆大。散射波长窗,单模光纤的宽频为数10GHz。在单波段光纤通信中,由于终端器件的电子瓶颈,使其无法充分利用光纤带宽。目前,为了提高传输能力,需要使用多种先进的技术,尤其是目前的高密度 WDM技术使光纤的传输能力得到了很大的提高。利用高密度波分解技术,可以将光纤的传输能力提高到数倍到数十倍。当前,单波光纤通信系统的传输速率通常为2.5 Gbps至1OGbps,而采用密集波分复术技术的多波长传输系统,其传输速率比单一波段传输系统快了几百倍。

3.3材料损耗低

与其它材料介质比较,石英纤维的传输损耗较小,特别是商用石英纤维,其损耗在0到20 dB/公里之间。因此,选择低损耗的光纤作为远程信息传送,可以减少系统的费用和信息的传递复杂性。

3.4保密性能好

良好的保密性是通信系统的一个重要需求。但随著科技的进步,电子通信很容易被监听,只需在明线或缆线旁放置一种特殊的接收设备,即可获得明线或线缆所传递的讯息,更不必说是无线通信。光纤通信与通信技术不一样,它的特点是,光纤通信中的光波只能在光导纤维或薄层附近传输,很少出现在光纤通信之外。在很小的曲率范围内,泄漏率非常低。而且,在光纤上涂上了一层金属防潮和一层橡胶,都是不透光的,所以很少有光线泄露到光缆上。而且,长距离、中继电缆都是在地面上铺设的。这样才能保证纤维的保密性。另外,由于光纤中的光学信号通常不会发生泄漏,所以在电气通信中,线路间的串音现象也可以被忽视。

4.反汇编和反调试技术

逆序编译与反调试技术是最安全、最复杂的软件保护,本文对此作了简要的介绍。反汇编技术是以静态分析软件为基础,利用代码乱序、变位、混杂等技术来干扰入侵。解调技术主要是研究窗口的调试机理,对其在调试阶段的某些特点进行分析,并对其进行反调试。

5.在通信工程中设计应用光纤技术

随着通信服务的不断发展,企业的服务品种也不断地增加。随着各种业务的多样化,人们的需求也随之增长,许多原本无法实现的服务,也开始陆续涌现。比如,高质量的音乐,高清晰度的通话,以及高清晰度的视频。接着,我们将重点介绍光纤接入技术、相干光通信技术、光弧技术三个方面,探讨了光纤技术在实际中的应用。

5.1光纤接入网技术

与传统技术不同的是,该技术有助于实现高效传输的现代光纤接入技术。按照系统的结构,可以分为三大类:第一类是源光网、光配网和光网,形成高科技、高应用、高负荷的健康网络;其次,无源光网络是整个无线通信系统的核心,也是无线通信系统的关键技术。根据网络形态,可以分为三种类型:总线、星型和环形。其中,总线型是一种以光纤为母线,用户终端经一条总线直接与总线相连而构成的一种结构,其构成一种以光纤构成的链路似结构,是一种具有闭路特性的回形结构。其基本架构就是用户终端之间的数据交互,因此光纤接入技术在轨道交通建设中的应用具有重要意义,其传输能力可以满足更多的用户需求。同时,光纤接入网络技术也能很好地适用于多种场合。不仅可以播放高质量的音频,还可以保证视频的播放。只有如此,光纤技术才能更好地适应各种情况,满足人们的需要。在现阶段,光纤接入技术已广泛应用于公路、高铁、飞机等交通工具中,它能很好地满足乘客出行时的通信需要。

5.2相干光通信技术

光纤通信的特点是信息量大、距离远、效率高,而相干光通信技术是实现这一目标的技术基础。相干光通信是把载波频、幅相或相位调制到发射端,再采用相干检测技术,如外差或零差法,在接收机上进行接收。该系统采用 ID激光器,在光电变换时,会产生一个频率的差分,然后经过中间的解调,获得待传输的电子信号。利用外差检测技术可以提高系统的灵敏度、信噪比、对高频放大滤波器的性能,使接收机的结构更加简洁,无需锁相。因此,在光纤通信中,使用相干调制技术,既能有效地提高射频信号的利用率,又能使整个通信系统的整体性能得到改善,从而更好地适应用户的需要。

5.3光弧通信技术

光弧通信技术是一种全光非线性通信技术,它的基本原理是:利用光纤折射率产生的非线性效应,将光脉冲压缩成与群速色散造成的光脉冲宽度相等,在特定的情况下,它能在光纤中实现长距离的传播而不发生畸变。因此,光弧通信系统的通信能力和传输速度都不会受到光纤色散的影响,而且由于其中间距离高,所以被认为是最常用的传输方法。在实际应用中,把 EDFA引入到光纤中,可以降低光弧在光纤中的损失,提高其传输功率。

6.通信工程中光纤技术的发展方向

光纤通信技术的产生与运用,必然与时代趋势相适应,因而其在通信领域的应用与发展,也要顺应社会的发展趋势。在未来的通信中,信息交换的效率和质量都将得到进一步的提升,因此,光纤技术将朝着更快、更精确、更广泛的方向发展。所以,现在的当务之急是改善光纤网路的传送速度、改善讯息的完整性、增强讯号的强度,以保证讯息不会丢失、延迟、快速、准时地传送;同时,由于资料的改善,可以改善光纤网路的完整性,避免资料的丢失、延迟、快速传送。

结束语

综上可知,光纤通信网络的建设,为人类的日常生活、生产提供了极大的便利,而光纤技术的出现,使得信息传递的质量和效率得到了进一步的提升。

参考文献

[1]李萌. 论在通信工程中光纤技术的设计运用[J]. 数字通信世界, 2018, No.158(02):182.

[2]舒烽. 光纤技术在通信工程中的设计应用[J]. 信息系统工程, 2016(7):1.