深入解析光纖通信技術(shù)

標簽：OTDR 光纖通信

光纖通信是現代通信網(wǎng)的主要傳輸手段，它的發(fā)展歷史只有約20年，已經(jīng)歷3代：短波長(cháng)多模光纖、長(cháng)波長(cháng)多模光纖和長(cháng)波長(cháng)單模光纖。采用光纖通信是通信史上的重大變革，美、日、英、法等20多個(gè)國家已宣布不再建設電纜通信線(xiàn)路，而致力于發(fā)展光纖通信。我國光纖通信已進(jìn)入實(shí)用階段。

光纖通信的誕生和發(fā)展是電信史上的一次重要革命，與衛星通信、移動(dòng)通信并列為20世紀90年代的技術(shù)。進(jìn)入21世紀后，由于因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展和音頻、視頻、數據、多媒體應用的增長(cháng)，對大容量(超高速和超長(cháng)距離)光波傳輸系統和網(wǎng)絡(luò )有了更為迫切的需求。

光纖通信與以往的電氣通信相比，主要區別在于它有很多優(yōu)點(diǎn)：傳輸頻帶寬、通信容量大;傳輸損耗低、中繼距離長(cháng);線(xiàn)徑細、重量輕，原料為石英，節省金屬材料，有利于資源合理使用;絕緣、抗電磁干擾性能強;還具有抗腐蝕能力強、抗輻射能力強、可繞性好、無(wú)電火花、泄露小、保密性強等優(yōu)點(diǎn)，可在特殊環(huán)境或軍事上使用。

光纖通信的應用領(lǐng)域很廣泛，主要用于市話(huà)中繼線(xiàn)。光纖通信的優(yōu)點(diǎn)在這里可以充分發(fā)揮，逐步取代電纜，得到廣泛應用。長(cháng)途干線(xiàn)通信過(guò)去主要靠電纜、微波、衛星通信，現已逐步使用光纖通信，并形成了占全球優(yōu)勢的比特傳輸方法。

光纖通信還可用于全球通信網(wǎng)、各國的公共電信網(wǎng)(如我國的國家一級干線(xiàn)、各省二級干線(xiàn)和縣以下的支線(xiàn))、高質(zhì)量彩色電視傳輸、工業(yè)生產(chǎn)現場(chǎng)監視和調度、交通監視控制指揮、城鎮有線(xiàn)電視網(wǎng)、共用天線(xiàn)(CATV)系統等。

1光纖通信技術(shù)

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信方式?？梢园压饫w通信看成是以光導纖維為傳輸媒介的“有線(xiàn)”光通信。光纖由內芯和包層組成，內芯一般為幾十微米或幾微米，比一根頭發(fā)絲還細;外面層稱(chēng)為包層，包層的作用就是保護光纖。

實(shí)際上光纖通信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。由于玻璃材料是制作光纖的主要材料，它是電氣絕緣體，因而不需要擔心接地回路;光波在光纖中傳輸，不會(huì )發(fā)生信息傳播中的信息泄露現象;光纖很細，占用的體積小，這就解決了實(shí)施的空間問(wèn)題。

2光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)

頻帶極寬，通信容量大。

光纖的傳輸帶寬比銅線(xiàn)或電纜大得多。對于單波長(cháng)光纖通信系統，由于終端設備的限制往往發(fā)揮不出帶寬大的優(yōu)勢。因此需要技術(shù)來(lái)增加傳輸的容量，密集波分復用技術(shù)就能解決這個(gè)問(wèn)題。

損耗低，中繼距離長(cháng)。

目前，商品石英光纖和其它傳輸介質(zhì)相比的損耗是最低的;如果將來(lái)使用非石英極低損耗傳輸介質(zhì)，理論上傳輸的損耗還可以降到更低的水平。這就表明通過(guò)光纖通信系統可以減少系統的施工成本，帶來(lái)更好的經(jīng)濟效益。

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(gè)重要的特性就是抗電磁干擾的能力很強，它不受外部環(huán)境的影響，也不受人為架設的電纜等干擾。這一點(diǎn)對于在強電領(lǐng)域的通訊應用特別有用，而且在軍事上也大有用處。

無(wú)串音干擾，保密性好。

在電波傳輸的過(guò)程中，電磁波的傳播容易泄露，保密性差。而光波在光纖中傳播，不會(huì )發(fā)生串擾的現象，保密性強。除以上特點(diǎn)之外，還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設;光纖的原材料資源豐富，成本低;溫度穩定性好、壽命長(cháng)。正是因為光纖的這些優(yōu)點(diǎn)，光纖的應用范圍越來(lái)越廣。

3不斷發(fā)展的光纖通信技術(shù)

SDH系統光通信從一開(kāi)始就是為傳送基于電路交換的信息的，所以客戶(hù)信號一般是 TDM的連續碼流，如PDH、SDH等。伴隨著(zhù)科技的進(jìn)步，特別是計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展，傳輸數據也越來(lái)越大。分組信號與連續碼流的特點(diǎn)完全不同，它具有不確定性，因此傳送這種信號，是光通信技術(shù)需要解決的難題。而且兩種傳送設備也是有很大區別的。

不斷增加的信道容量光通信系統能從PDH發(fā)展到SDH，從155Mb/s發(fā)展到lOGb/s，近來(lái)，4OGB/s已實(shí)現商品化。專(zhuān)家們在研究更大容量的，如160Gb/s(單波道)系統已經(jīng)試驗成功，目前還在為其制定相應的標準。此外，科學(xué)家還在研究系統容量更大的通訊技術(shù)。

光纖傳輸距離從宏觀(guān)上說(shuō)，光纖的傳輸距離是越遠越好，因此研究光纖的研究人員們，一直在這方面努力。在光纖放大器投入使用后，不斷有對光纖傳輸距離的突破，為增大無(wú)再生中繼距離創(chuàng )造了條件。

向城域網(wǎng)發(fā)展光傳輸目前正從骨干網(wǎng)向城域網(wǎng)發(fā)展，光傳輸逐漸靠近業(yè)務(wù)節點(diǎn)。而人們通常認為光傳輸作為一種傳輸信息的手段還不適應城域網(wǎng)。作為業(yè)務(wù)節點(diǎn)，既接近用戶(hù)，又能保證信息的安全傳輸，而用戶(hù)還希望光傳輸能帶來(lái)更多的便利服務(wù)。

互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需求與下一代全光網(wǎng)絡(luò )發(fā)展趨勢近年來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)發(fā)展迅速，IP業(yè)務(wù)也隨之火爆。研究表明，隨著(zhù)IP業(yè)的迅速發(fā)展，通信業(yè)將面臨“洗牌”，并孕育著(zhù)新技術(shù)的出現。隨著(zhù)軟件控制的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和發(fā)展，現代的光通信正逐步向智能化發(fā)展，它能靈活的讓營(yíng)運者自由的管理光傳輸。而且還會(huì )有更多的相關(guān)應用應運而生，為人們的使用帶來(lái)更多的方便。

綜上所述，以高速光傳輸技術(shù)、寬帶光接入技術(shù)、節點(diǎn)光交換技術(shù)、智能光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，并面向IP互聯(lián)網(wǎng)應用的光波技術(shù)是目前光纖傳輸的研究熱點(diǎn)，而在以后，科學(xué)家還會(huì )繼續對這一領(lǐng)域的研究和開(kāi)發(fā)。從未來(lái)的應用來(lái)看，光網(wǎng)絡(luò )將向著(zhù)服務(wù)多元化和資源配置的方向發(fā)展，為了滿(mǎn)足客戶(hù)的需求，光纖通信的發(fā)展不僅要突破距離的限制，更要向智能化邁進(jìn)。

4光纖鏈路的現場(chǎng)測試

現場(chǎng)測試的目的對光纖安裝現場(chǎng)測試是光纖鏈路安裝的必須措施，是保證電纜支持網(wǎng)絡(luò )協(xié)議的重要方式。它的目的在于檢測光纖連接的質(zhì)量是否符合標準，并且減少故障因素。

現場(chǎng)測試標準目前光纖鏈路現場(chǎng)測試標準分為兩大類(lèi)：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于應用的光纖鏈路現場(chǎng)測試標準。對于不同的光纖系統，它的標準也不同。目前大多數的光纖鏈路現場(chǎng)檢測應用的就是這個(gè)標準。

②光纖應用系統標準：光纖應用系統標準是基于安裝光纖的特定應用的光纖鏈路現場(chǎng)測試標準。這種測試的標準是固定的，不會(huì )因為光纖系統的不同而改變。