淺論光纖通訊技術的特點和發展趨勢
摘要：光纖通訊不僅可以應用在通訊的主幹線路中，也可以在電力通訊控制系統中發揮作用，進行工業監測、控制，現在在軍事上也被廣泛應用，基於各領域對資訊量的需求不斷增長，光纖通訊技術的應用發展趨勢也備受關注。一條完整的光纖鏈路除受光纖本身質量影響外，還取決於光纖鏈路現場的施工工藝和環境。本文探討了光纖通訊技術的主要特徵及發展趨勢，和它以光纖鏈路為基礎的現場測試。
關鍵詞：光纖通訊技術 特點 發展趨勢 光纖鏈路 現場測試
1 光纖通訊技術
光纖通訊是利用光作為資訊載體、以光纖作為傳輸的通訊方式。可以把光纖通訊看成是以光導纖維為傳輸媒介的“有線”光通訊。光纖由內芯和包層組成，內芯一般為幾十微米或幾微米，比一根頭髮絲還細；外面層稱為包層，包層的作用就是保護光纖。實際上光纖通訊系統使用的不是單根的光纖，而是許多光纖聚集在一起的組成的光纜。由於玻璃材料是製作光纖的主要材料，它是電氣絕緣體，因而不需要擔心接地迴路；光波在光纖中傳輸，不會發生資訊傳播中的資訊洩露現象；光纖很細，佔用的體積小，這就解決了實施的空間問題。
2 光纖通訊技術的特點
2.1 頻帶極寬，通訊容量大。光纖的傳輸頻寬比銅線或電纜大得多。對於單波長光纖通訊系統，由於終端裝置的限制往往發揮不出頻寬大的優勢。因此需要技術來增加傳輸的容量，密集波分複用技術就能解決這個問題。
2.2 損耗低，中繼距離長。目前，商品石英光纖和其它傳輸介質相比的損耗是最低的；如果將來使用非石英極低損耗傳輸介質，理論上傳輸的損耗還可以降到更低的水平。這就表明通過光纖通訊系統可以減少系統的施工成本，帶來更好的經濟效益。
2.3 抗電磁干擾能力強。石英有很強的抗腐蝕性，而且絕緣性好。而且它還有一個重要的特性就是抗電磁干擾的能力很強，它不受外部環境的影響，也不受人為架設的電纜等干擾。這一點對於在強電領域的通訊應用特別有用，而且在軍事上也大有用處。
2.4 無串音干擾，保密性好。在電波傳輸的過程中，電磁波的傳播容易洩露，保密性差。而光波在光纖中傳播，不會發生串擾的現象，保密性強。除以上特點之外，還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易於鋪設；光纖的原材料資源豐富，成本低；溫度穩定性好、壽命長。正是因為光纖的這些優點，光纖的應用範圍越來越廣。
3 不斷髮展的光纖通訊技術
3.1 SDH系統 光通訊從一開始就是為傳送基於電路交換的資訊的，所以客戶訊號一般是TDM的連續碼流，如PDH、SDH等。伴隨著科技的進步，特別是計算機網路技術的發展，傳輸資料也越來越大。分組訊號與連續碼流的特點完全不同，它具有不確定性，因此傳送這種訊號，是光通訊技術需要解決的難題。而且兩種傳送裝置也是有很大區別的。
3.2 不斷增加的通道容量 光通訊系統能從PDH發展到SDH，從155Mb/s發展到lOGb/s，近來，4OGB/s已實現商品化。專家們在研究更大容量的，如160Gb/s***單波道***系統已經試驗成功，目前還在為其制定相應的標準。此外，科學家還在研究系統容量更大的通訊技術。
3.3 光纖傳輸距離 從巨集觀上說，光纖的傳輸距離是越遠越好，因此研究光纖的研?a href='//'
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3.4 向都會網路發展 光傳輸目前正從骨幹網向都會網路發展，光傳輸逐漸靠近業務節點。而人們通常認為光傳輸作為一種傳輸資訊的手段還不適應都會網路。作為業務節點，既接近使用者，又能保證資訊的安全傳輸，而使用者還希望光傳輸能帶來更多的便利服務。
3.5 網際網路發展需求與下一代全光網路發展趨勢 近年來，網際網路業發展迅速，IP業務也隨之火爆。研究表明，隨著IP業的迅速發展，通訊業將面臨“洗牌”，並孕育著新技術的出現。隨著軟體控制的進一步開發和發展，現代的光通訊正逐步向智慧化發展，它能靈活的讓營運者自由的管理光傳輸。而且還會有更多的相關應用應運而生，為人們的使用帶來更多的方便。
綜上所述，以高速光傳輸技術、寬頻光接入技術、節點光交換技術、智慧光聯網技術為核心，並面向IP網際網路應用的光波技術是目前光纖傳輸的研究熱點，而在以後，科學家還會繼續對這一領域的研究和開發。從未來的應用來看，光網路將向著服務多元化和資源配置的方向發展，為了滿足客戶的需求，光纖通訊的發展不僅要突破距離的限制，更要向智慧化邁進。
4 光纖鏈路的現場測試
4.1 現場測試的目的 對光纖安裝現場測試是光纖鏈路安裝的必須措施，是保證電纜支援網路協議的重要方式。它的目的在於檢測光纖連線的質量是否符合標準，並且減少故障因素。
4.2 現場測試標準 目前光纖鏈路現場測試標準分為兩大類：光纖系統標準和應用系統標準。①光纖系統標準：光纖系統標準是獨立於應用的光纖鏈路現場測試標準。對於不同的光纖系統，它的標準也不同。目前大多數的光纖鏈路現場檢測應用的就是這個標準。②光纖應用系統標準：光纖應用系統標準是基於安裝光纖的特定應用的光纖鏈路現場測試標準。這種測試的標準是固定的，不會因為光纖系統的不同而改變。
4.3 光纖鏈路現場測試 光纖通訊應用的是光傳輸，它不會受到磁場等外界因素的干擾，所以對它的測試不同於對普通的銅線電纜的測試。在光纖的測試中，雖然光纖的種類很多，但它們的測試引數都是基本一致的。在光纖鏈路現場測試中，主要是對光纖的光學特性和傳輸特性進行測試。光纖的光學特性和傳輸特性對光纖通訊系統對光纖的傳輸質量有重大的影響。但由於光纖的特性不受安裝的影響，因此在安裝時不需測試，而是由生產商在生產時進行測試。
4.4 現場測試工具①光源：目前的光源主要有LED（發光二極體）光源和鐳射光源兩種。②光功率計：光功率計是測量光纖上傳送的訊號強度的裝置，用於測量絕對光功率或通過一段光纖的光功率相對損耗。在光纖系統中，測量光功率是最基本的。光功率計的原理非常像電子學中的萬用表，只不過萬用表測量的是電子，而光功率計測量的是光。通過測量發射端機或光網路的絕對功率，一臺光功率計就能夠評價光端裝置的效能。用光功率計與穩定光源組合使用，組成光損失測試器，則能夠測量連線損耗、檢驗連續性，並幫助評估光纖鏈路傳輸質量。③光時域反射計：OTDR根據光的後向散射原理製作，利用光在光纖中傳播時產生的後向散射光來獲取衰減的資訊，可用於測量光纖衰減、接頭損耗、光纖故障點定位以及瞭解光纖沿長度的損耗分佈情況等。從某種意義上來說，光時域反射計***OTDR***的作用類似於在電纜測試中使用的時域反射計（TDR），只不過TDR測量的是由阻抗引起的訊號反射，而OTDR測量的則是由光子的反向散射引起的訊號反射。反向散射是對所有光纖都有影響的一種現象，是由於光子在光纖中發生反射所引起的。
雖然目前光通訊的容量已經非常大，但仍有大量應用能力閒置，伴隨著社會經濟和科學技術的進一步發展，對資訊的需求也會隨之增加，並會超過現在的網路承載能力，因此我們必須進一步努力研究更加先進的光傳輸手段。因此，在經濟社會發展的推動下，光通訊一定會有更加長久的發展。
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