光通讯技术

摘 要：社会的发展和科学技术水平的不断提高对通讯技术的发展提出了更高的要求,光通讯就在这种背景下逐渐发展起来.本文对光通讯技术的优点进行了分析,并对光通讯技术未来的发展方向进行了深入探讨.

关 键 词：光通讯；优点；发展方向

中图分类号：TN929.1文献标识码：A文章编号：1671-7597（2013）052-009-01

信息革命是新科技革命的一个重要组成部分,随着科学技术的不断发展进步,通讯技术也获得了突飞猛进的发展,光通讯作为比较先进的通讯技术的一种,在近些年来也得到了广泛的应用和发展.但光通讯技术在获得突飞猛进发展的同时也遇到了一些瓶颈,这在很大程度上限制了该技术的发展,需要在未来的发展过程中对影响光通讯发展的问题进行逐步解决.

1光通讯技术的概念与特点

1.1光通讯技术概述

光通讯也叫光通信,是相对于电波通讯技术而言的,信息以光波为载体进行传送.光通讯技术的发展历史已经有了几十年,在其发展历程中光通讯逐渐替代了电波通讯技术,成为通讯技术发展的主流,为世界各国通信技术的发展做出了巨大的贡献.我国的光通讯技术开始于20世纪70年代,经过四十多年的发展,我国的用于光通讯的光缆长度已经接近1500万公里,利用光缆传播的信息量达到了总信息量的97%以上.目前,我国在光通讯方面已经取得了比较大的成就,光通讯产品的数量和质量都有了明显的提高、种类也越来越多,功能也越来越完善.

1.2光通讯技术的特点

光通讯技术之所以能够取代传统的通讯方式而成为目前最主流的通讯方式,是因为它有着自身的特点和长处.总的来说,光通讯技术的特点主要表现在以下几个方面.

1.2.1通讯容量大

通讯容量大是光通讯最显著的特点之一,这也是它能最终取代电波通讯的主要原因之一.即使将一百根传输用的光缆捆绑在一起,它也只有一根铅笔芯那么粗,一根光导纤维可以同时进行几个通道的电视节目和上千路的传送,其传送的容量远远大于其它通讯方式.这是因为光波与电波虽然都属于电磁波,但光波的波长短、频率高,因此在同样的情况下其对信息的传播速度就比较快.

1.2.2抗干扰能力强

抗干扰能力强是光通讯技术的另外一个优点.如果利用同轴电缆进行通讯,则每隔1500米就需要设置一个中转机,而如果采用光纤进行通信,由于其良好的抗干扰能力,则可以每隔10-20千米甚至更远距离设置一个中转机.这大大降低了通讯系统建设的成本,同时维修保养也比较方便.

1.2.3保密性能好

在进行光通讯的过程中,信息的传输过程只在光纤的芯区部分进行,这样就使得信息外泄的可能性大大降低,增强了光通讯的保密性.

1.2.4铺设方便

由于光纤的体积比较小,重量十分轻,因此在进行通讯光缆的铺设时十分方便,可以选择直接埋于地下、通过管道敷设,也可以进行架空设置、进行水底铺设等.

1.2.5造价低廉

光纤的主要生产原料是石英砂,而石英砂在自然界中的量十分巨大,因此随着材料生产和加工工艺的不断进步,光纤的潜在在未来会不断呈现出下降的趋势.

2光通讯技术的发展趋势

光通讯技术经过几十年的发展尽管已经获得了比较大的进步,但为了满足经济和社会进一步发展的需要,光通讯技术在未来需要往更高的层次发展,光通讯技术在未来的发展将会呈现出以下几种趋势.

2.1向高传输速率方向发展

在通讯系统的发展中,人们一直追求更大的通讯容量和更快的传输速率,但这两者往往是矛盾的.在传统的光纤通讯中,以时分复用的方式进行,当传输速率每提高一倍时,则传输同样信息量的费用约下降10%,因此在光纤通讯技术的发展过程中传输速率一直呈现出迅速增长的趋势.目前商业上应用的光通讯系统的传播速率已经达到了10Gbps,已经在网络上得到了大规模应用,更高速的信息传输系统已经成为光纤通讯的未来发展方向之一.

2.2新一代的光纤研发

随着人类社会信息量的不断增加,现有的光纤已经远远不能满足人类社会未来发展的需要,为了使光纤能够传输更大的信息量,必须研发出更大波段的光纤.目前为了满足网络建设和发展的需求,已经有许多先进的光纤品种被开发出来,如G.655和G.656等.在未来,微结构光纤的研发和应用将会更加普遍,并将最终取代常规光纤.

2.3向全光网络方向发展

在传统的光通讯网络中虽然已经对网络中的许多节点进行了光化,但旧的元器件仍然在许多节点中继续使用,这使光通讯网络的传输容量大大受到限制.根据目前光通讯的发展趋势,预计在未来的十年中光通讯中的信息传播速率将会提高百倍以上,因此目前的网络远远不能满足信息传输的要求,往全光网络方向发展是未来的必然趋势.由于目前移动通信、电视及网络技术的迅速融合,使得光通讯技术的发展面临着新的任务,为了满足人们的需求,光分叉复用设备开始出现,这为全光网络的实现奠定了物质和技术基础；另外,在未来光通讯系统的发展过程中,无源光器件将会得到更广泛的应用,这将会大大增加光通讯系统的安全性.

2.4向更远的传输距离方向发展

光通讯的传输距离也是衡量光通讯技术先进与否的重要指标之一,目前人类在这方面已经不断取得重大突破.目前,OFC2002已经可以以Tb/s的速度实现一万公里以上的信息传输,OFC2003在同样传输距离的传播速度可达3.8Tb/s左右.为了满足经济和社会发展的需要,光通讯的传输距离未来还会不断增加,目前世界上许多国家都展开了超长距离（ULH）光通讯技术的研发工作,我国也将其列为国家优先发展的科技方向之一.

2.5向宽带无源光网络方向发展

宽带无源光网络技术（PON）是一种支持一点到多点传播的技术,在这种技术中使用了无源光分配网,因此可有效地避免外界环境和设备对通讯过程造成的干扰,使系统运行的可靠性明显提高,成本大大降低.目前,宽带无源光网络技术主要包括APON、EPON和GPON三种技术.APON（ATMPON）技术比较成熟,但由于其系统较为复杂、信息传输的效率不是太令人满意,因此没有得到大规模的普及；EPON（EthemetPON）是将以太网和PON两种技术进行结合的一种光通讯技术,其扩展性好,运行和维护的成本较低,是未来比较有前途的一种光通讯技术；GPON是一种光通讯技术中传输速率超过1Gb/s的技术标准,这种技术可以对客户原有的信号进行封装,不基于指定类型的文件格式,因此其可以提供多种类型的接人怎么写作,同时能够实现更高速的传播速率.

2.6向与物联网技术相结合的方向发展

物联网技术在近些年发展的速度非常迅猛,而物联网技术的成功运用必须借助于通讯技术的发展,以对物联网中需要的各种信号进行接入和传输,保证人们能够随时在不同的地方得到最新的资讯.而光通讯技术的发展正好满足了这一要求,因此将光通讯技术与物联网技术相结合是未来的主要发展方向之一.