光纤通信的发展|特点|应用

　　光纤通信将模拟电信号转化为光信号，以光波作为载波，以光纤作为介质进行信息传输。光纤通信技术系统分类：光纤模拟通信系统、光纤数字通信系统以及光纤数据通信系统。

什么是光纤通信

　　光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。近十几年来，光纤通信技术有了长足的进展，其中的新技术也不断被发掘，大大提高了传统意义上的通信能力，这使得光纤通信技术在更大的范围内得到了应用。

　　光纤通信是现代通信网的主要传输手段，它的发展历史只有一二十年，已经历三代：短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。采用光纤通信是通信史上的重大变革，进入21世纪后，由于因特网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长，对大容量(超高速和超长距离)光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。

光纤通信的发展

　　光纤通信的发展史虽然只有二三十年，但由于它无比的优越性，使它成为了现代化通信网络中Z为重要的传输媒介。总体来说，光纤通信的发展大致分为4个阶段。

　　diyi阶段(1966-1976年)：是冲基础研究到商业应用的开发时期。这个时期中，出现了短波长(850nm)低速率(34或45Mb/s)多模光纤通信系统，无中继传输距离约为10km。

　　第二阶段(1976-1986年)：是以提高传输速率和增加传输距离为研究目标的大力推广应用的大发展时期。在这个时期，光纤从多模发展到单模，工作波长从短波长(850nm)发展到长波长(1310nm和1550nm)，实现了工作波长为1310nm，传输速率为140-565Mb/s的单模光纤通信系统，无中继传输距离为50到100km。

　　第三阶段(1986-1996年)：是以超大容量超长距离为目标，全面深入开展新技术研究的事情。在这个时期，出现了1550nm色散位单模光纤通信系统。采用外调制技术，传输速率可达2.5-10Gb/s，无中继传输距离可达100-150km，实验室可以达到更高水平。

　　第四阶段(1996年至今)：是采用光放大器，波分复用光纤通信系统的超长距离的光弧子通信系统的时期。

光纤通信的特点

　　光纤通信技术具有：损耗低，传输距离远;安全性和保密性高;抗干扰能力强。

　　与普通的通信相比，光纤的损耗率要低得多。目前，光纤的损耗可以低达0.2dB/km。中继光放大器间距可达100多km，而传统的铜电缆中继放大器间距仅为几百米到几千米。因此，除了用户到小站间仍使用铜电缆，其他通信网中包括电视网、跨海洋的网络全部使用光纤通信。光纤通信在长距离传输中的优势非常明显。目前光纤通信的Z长通信距离达到10000m以上。

　　光纤通信主要依靠光波的全反射原理进行传输，光信号完全被限制在包层内，光波泄露的现象很少发生。而且一个光缆内的很多光纤线之间也不会相互干扰，因此，光通信的抗干扰能力很强，保密性和安全性非常高。此外，光纤的重量很轻、体积较小，这样既节省空间又使得设备的安装非常方便。另外，用来制作光纤通信设备的原材料越来越丰富，而且价格低廉，稳定性好，同时受环境温度影响小，使用寿命很长。光纤通信技术这些优势使其在日常生活中的应用范围和领域越来越广。

　　光纤通信抗电磁干扰能力极强。光纤通信设备的主要成分是SiO2的应用给光纤通信技术带来无可比拟的优势。由于石英具有极强的抗腐蚀性和绝缘性，因此，应用到光纤通讯设备上使其同样具有较强的抗干扰能力。光纤通信不会受到太阳黑子活动、电离层变化、雷电以及人为释放的电磁等方面的干扰，这一特性使得光纤可以应用到军事领域中。

光纤通信的应用

　　光纤通信在通信、传感器、光纤技术、医学等领域有广泛应用。

　　通信领域的应用：

　　随着时代的发展，工业生产和人们生活都离不开信息通讯，在因特网、有线电视、电话中光纤通信被广泛应用。由于光纤通信具有通信容量大、频带宽、损耗低、防电磁防干扰强等特点，实现了一条光纤既可以容纳多人通话也可以传输多套电视节目。

　　传感器领域的应用：

　　光纤通信技术与敏感元器件相组合，应用在传感器的研制，广泛应用到工业和生活中，如：光敏传感器、红外传感器、温度传感器、雷达传感器，工业温度、流量、压力、颜色、光泽专业测量等。

　　光纤技术应用：

　　照明过程中利用了光纤良好的物理特性，实现艺术装修美化的效果，如果：LED广告显示屏、草坪地灯、艺术装饰品照明灯等。

　　医学领域的应用：

　　利用光导纤维内窥镜进行检查患者脑室、心脏、胃、食道等疾病，可以检测患者心脏血液值、氧气在血液中的饱和度、胃部情况、食道情况等，然后根据实际情况进行诊断和ZL。同时，医学也已经开始应用光导纤维连接的激光进行微创手术，所以光纤通信技术提高了医学ZL水平，被医学领域广泛应用和研究。

光纤通信的发展趋势

　　光纤通信技术正向着超大的容量，超长的距离，光网络智能化的趋势发展。

　　超大容量、超长距离的传输技术在我国通信技术领域将有广阔的应用前景。波分复用技术(WDM)通过增加单根光纤中传输的信道数，大大提高光纤传输系统的传输容量。目前1.6Tbit/s的光波分复用系统已经大量商用，同时全光传输的距离也在逐渐增加。而光时分复用技术(OTDM)通过提高单信道速率来提高传输容量，使目前单信道Zgao速率达到640Gbit/s。要想进一步提高光纤通信的传输速度和传输容量，仅仅依靠光波分复用技术或光时分复用技术是很难实现的，必须同时结合光时分复用和光波分复用技术，只有这样才能进一步提高光纤的传输速度和容量。

　　智能化的光网络是我国光纤通信技术未来非常重要的发展方向。近50年的发展历程中，信息传输一直占据着光纤通信技术的主导地位。随着计算机技术的迅猛发展，网络技术和通信技术实现wan美结合，进一步促进光网络通信技术朝着更高更好的方向发展。现代化的光网络不仅能实现信息数据的传输，同时结合计算机控制技术、自动发现功能及更加完善的自我保护修复能力，真正形成智能化的光网络。