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通信网络光纤传输技术研究

时间:2022-10-16 11:29:48
通信网络光纤传输技术研究

一、引言

信息化技术已广泛渗透到各行各业中,且通信网络光纤传输技术因其容量大、损耗低、抗干扰能力强等特点,因此能够有效推动通信技术的快速发展,当前人们对通信网络光纤传输技术的应用还未达到瓶颈,这也使得通信网络光纤传输技术的发展依然具有很大的空间,正确利用光纤传输技术,可以促进通信技术的迅速发展,更好地应用到日常工作和生活中。

二、光纤传输技术的概述及发展历程

(一)概述

光纤传输技术是当前通信领域应用较为广泛的技术手段,主要是利用光在介质中的传输特性,并利用半导体激光器或者半导体发光二极管作为基础光源,达到将电信号转化为光信号的目的。因此在光纤传输技术,将其作为载体承载光波信号在光纤中实现传导,然后在接收端使用半导体检测器将光信号还原成电信号,以此达到信号传输的最终目的[1]。在整个过程中,光纤是光的传输通道,具有衰减、损耗、色散以及反射等特性,所以光纤传输的过程中,采取以光信号作为传输信号,并借助光载波调节法,完成对各种声、光等信号转换成用基于通信网络光纤传输技术的应用分析文|尹智敦摘要:在当今社会的发展过程中,全球信息化技术的快速发展,使得人们进入了大数据时代,而随着人们对信息数据的需求量越来越大,就需要运用光纤传输系统实现更大的网络宽带,才能满足人们更高质量的信息传输需求,基于此,本文就通信网络光纤传输技术进行研究分析,有利于增强我国通信网络水平的提升,从而推动各行各业的快速发展。关键词:通信网络;光纤传输技术;应用分析户所需的电信号。由于光纤传输技术的信号传播速度快,也不容易受到其他信号的干扰,所以光纤传输技术具有非常好的保密性,是一种良好的信息传输方式,被广泛应用到通信网络中。

(二)发展历程

光纤传输技术起源于电话技术,在电话诞生后,实现了人与人之间远距离的对话交流。然而最初的电话技术并不成熟,为了更好地方便人们的通话,科学家不断地对通信技术进行研究,直到光纤技术的出现,从而有效解决了远距离通信问题。在20世纪六十年代,高锟等学者计算出了光波在光导纤维中的传输距离和衰减程度,并提出将光纤运用到通信设备后,利用透明的玻璃纤维作为光导体,使信息传输速度的大幅度提升[2]。而玻璃纤维光导体不仅能够提高信号的传输速度,还能降低信号的损耗率,做到了人与人零距离的目的,因此直到今天,光纤传输技术依旧是通信网络的主要工具。

三、通信网络光纤传输技术的优势

(一)损耗低、传输容量大

通信网络光纤传输本身的特性就是频带宽度,因此,网络光纤的频带宽度越大,其本身的讯息容量也就越大,信息数量也会随之增加。一般来说,常规光纤在VHF波段中的应用,自身的载波频率范围是48.5~300MHz,因此最大的数据量有限,不同的频带宽度会影响到信号的传输,所以光纤自身的频率可以达到100000GHz。然而,由于光纤本身具有不同的频率,因此会对波段的频带宽度造成一定的影响,但即便是这样,考虑到各种损失,它本身的波段宽度也超过了30000GHz,通信网络光纤传输技术相比于电缆传输具有极大的传输容量[3]。而在传输损耗中,电缆信号的传输如果采用8010HMz的信号传输时,通常每公里的传输损耗超过40dB,但是如果采用光纤传输技术,则每公里的损耗将小于0.35dB。同时,由于光纤技术无需像电缆一样采用均衡器来平衡,因此可以更好地进行有线电视信道的传播,并在这个过程中不会产生电磁反应,其信号的传输安全性极高。

(二)保密性良好

通信网络光纤传输技术中的光线结构特殊,可以实现光信号的容纳,所以在传输时,如果有漏射光,纤维外层的不透光能有效地吸收光,防止光纤传输时因为光的遗漏而导致信号丢失。相比于传统的电缆传输信号,光纤传输的数据信号具有很高的安全性,而光线又是以光弧为光源,信号在传输时,很难被监听到,也能极大的保障数据的安全性,所以通信网络光纤传输技术具有非常好的保密性优势。

(三)抗干扰能力较强

由于光纤技术的主要原料是二氧化硅石英玻璃,而石英玻璃是一种典型的绝缘和非导电的材料,所以该技术不会被电磁场或雷暴天气所干扰[4]。同时,由于光纤传输技术采用的是高频率的光波,和光缆的电波不一样,而且由于电子信号的频率较低,对高频率的光波也没办法进行干扰,因此从信号源的角度看,光并不会被电信号所影响,这就导致了光纤在传输的时候,可以更好地抵抗周围的电磁和工业方面的干扰。在利用光信号进行传导时,通信网络光纤传输技术能够有效避免对电信号传输中出现的信息泄露和窃听等问题,也不会出现中继过程中的信息失真等问题,具有非常好的传输效果。(四)工作可靠性强任何一种工作系统,其自身的设备数目愈多,则其故障概率愈高,但是光线传输技术所使用的设备比较少,相对而言,故障的发生概率也就越低。在光纤传输技术中,因为在整个传输过程中,无需通过继电器来实现对信号的放大与压缩,所以其信息的可靠性也就更高,再加上光纤传输技术内部设备的使用寿命比较长,只要在调试时运行良好,那么光纤传输技术将会具备较高的可靠性。科学技术的发展,光纤信息技术也将推陈出新,比如可通过继电器来实信技术的放大,使技术的发展可靠性也就更强。

四、当前通信网络光纤传输技术类型

(一)光交换技术

光交换技术是由光交换技术与光纤技术结合而成的一种新技术,在这种技术中,不但可以让单独金属电缆中存在的缺陷问题得以合理的解决,还能实现对光纤转换步骤的程序化应用[5]。目前,光交换技术主要用于骨干节点,为了更好地提高光纤的传输效率,采用光纤交换技术,可以极大地提高光纤的传输效率,确保信息传输的准确性和有效性的同时,降低能源的消耗。

(二)光纤接入技术

在我国,由于通信技术的飞速发展,人们对互联网上的信息获取提出了更高的要求,而想要让通信带宽绞窄的问题得以解决,就需要对光纤入户技术进行研究。而在光纤入户的建设中,将交换机与用户之间的光纤连接起来,可以有效地实现由光纤引起的数据传送,并最终达到FTH与FTTC宽带网的接入,并做到对宽带接入光纤的入网需求。在网络通信技术的发展过程中,将有源光接入到互联网通信技术中,具有传输过程容量大以及距离较远的优点,对于无光源接入的情况,可以利用从单个到多个的XPON技术进行信息数据的传输。

(三)波分复用技术

WDM技术主要是将不同波长的光载波信号予以综合处理,采用多路复用方法实现传输,经过光纤传输完成耦合,能够增加宽带[6]。在接收部分,利用分波器将各波长的光载波信号分开,利用聚合整理的方法,使具有不同频率波长的光学信号彼此独立地发送,从而使接收端的接收端得到高效的处理。在对原有的信号进行传送时,利用波分多路传输技术实现双向和单向两种技术,使得对各种技术进行了深入的研究和分析,并取得了许多成果。由于WDM技术在高效、经济等方面的优势,对城市、长途等通信系统的传输有着很大的参考价值。

五、当前通信网络光纤技术的发展现状

通信网络光纤传输技术虽然比传统的电缆传输方式有很多优点,但是受到各种各样的原因,通信网络光纤传输技术在实际的发展应用中依旧存在以下问题。首先是受到不同行业的发展影响,光纤种类较多,而传统的光纤以单模式光纤为主,虽然不会出现色散和信号混淆等问题,但存在材料损耗率较大的问题,因此导致光纤技术的运用范围被限制。其次是当前光纤传输技术在数据传输中有着很大的改善,传统的光纤传输技术依赖于电缆,所以很难承载更多的数据,使得数据的保密性存在很大的不足之处[7]。而随着光纤传输技术在数据方面有着很大的改善时,能够更好地实现对通信信息的大量数据传输,并存在有较大的数据负载容量,这也会造成传输过程中信息承载量被有效提高。而在很大程度上为了降低传统光纤传输过程中造成的材料损耗,并在数据传输保密性上有着一定的提高情况下,可以避免传输途中出现的光波泄漏情况,防止因为数据的流失而影响到发展。相比较于传统的光缆材料,光纤传输技术有着更好地减少外界电磁干扰能力,也能确保信息的传输质量。

六、基于通信网络光纤传输技术的应用分析

(一)计算机通信领域在计算机通信技术中的应用,基于通信网络光纤传输技术能够改变工作、生活方式,并且,计算机通信技术已逐渐成为支撑国民经济高质量发展的基础。从目前国内通信技术发展的现状来看,光纤通信技术正在向着多样化的方向发展,而计算机通信技术可以有效地实现室内光缆的基本信息传送[8]。因此,在提高数据传输速率的同时,也可以充分利用光电技术和室内光缆的集成布线技术。在通信网络中,光纤技术的应用越来越广泛,使得其发展趋势发生了很大的变化,所以必须在通信内容上进行不断的创新,以使通信方式更加合理,也能有效确保通信网络光纤传输技术发挥出重要的作用,满足相关数据信息的有效传输。

(二)广播电视网络领域

目前,广播电视网络传送信号的主要途径有电缆或光纤光缆,因为需要具备大容量、频带宽、功能多样化以及成本低等特点,因而它在抗干扰性和传输服务方面表现出了多种优点。在通信网络光纤传输技术,想要更好地确保广播电视网络中的应用,就需要在广播电视网络音频制作过程中做到对较大信息数据的传输,并在此基础上,采用了大量的光纤技术,构建了一种新的传输方式,使多媒体的传播方式发生了变化。在电视网络中,光纤传输技术往往是主要的传输手段,通过建立电视网络,促进以光纤网络为主体的光纤网络的建设,有利于促进我国网络电视产业的迅速发展,促进广播电视网络的信息化、网络化的发展。

(三)工业智能化控制领域

目前,在工业智能化控制中,有关工作环境的复杂性,使得机电马达高速运转、员工电话通信等,均会给通信系统的电磁环境带来更为复杂的影响[9]。并且,由于干扰的复杂性,会影响加工精度,这就使常规的通信电缆难以有效地解决信号的抗干扰问题,所以会使得相关的设备稳定性被大幅度下降。而想要提高通信智能控制水平的提高,并做到远距离条件下的控制,实现对信号问题的有效解决,有助于避免在通信网络光纤传输技术中出现信号干扰或者衰损的情况发生。而光纤光缆在实际的传输中,因其抗干扰能力极强,且其自身的弹性也较好,所以在现场布线的过程中,会变得更加灵活多变,对提高设备的稳定性具有非常好的效果。(四)通信网络领域随着信息技术的快速发展,社会经济的腾飞,人们的生活水平不断提高,信息时代的到来,使人们的生活方式越来越新颖。特别是在4G、5G时代,随着通信技术的迅速发展,光纤通信技术在通信网中的地位日益凸显,其巨大的应用价值和市场前景,对推动通信网络的发展起到了重要的推动意义[10]。而在通信网络的实际建设过程中,通信网络的工作模式以广播为主,使用者使用由光波发射机传送到光波转发器的信号,再借助光纤技术的传输,使之到达广波接收机,并把它转换为可接受的讯号。通过这样的方法,可以保证光纤的传输质量,大大减少了传输时间,保证了通信网络的迅速发展。

七、结束语

在信息化时代,人们的生活和工作会产生大量的信息数据,由于传统的信息传输方法不能很好地适应现代通讯的需要,所以在通信网络中采用光纤传输技术,能够更好地满足人们对信息的需求,这是由于通信网络光纤传输技术的光纤传输性能和光纤传输信息质量要比传统的信息传递方式效率高,而借助光纤技术,有助于更好地促进网络通信技术的发展。

参考文献

[1]郭一格.基于通信网络光纤传输技术的应用[J].电脑知识与技术,2020,16(32):59-60+75.

[2]张栋,蔡硕.基于通信网络光纤传输技术的应用[J].电子世界,2019(01):171-172.

[3]马成果,吕成林.基于通信网络光纤传输技术的应用[J].信息记录材料,2018,19(11):83-84.

[4]梁大明.基于通信网络光纤传输技术的应用[J].科技风,2018(29):74.

[5]李传真.基于通信网络光纤传输技术的应用[J].科技创新导报,2018,15(02):157+159.

[6]王艳平.基于电力通信的光纤通信技术应用分析[J].无线互联科技,2021,18(19):1-2.

[7]杨传勇.基于电力通信的光纤通信技术应用分析[J].无线互联科技,2020,17(12):1-2.

[8]卓华硕.光纤通信技术在电力通信中的应用效果和价值分析[J].通信电源技术,2019,36(04):186-187+189.

[9]张倩.电力通信背景下的光纤通信技术的应用研究[J].通信电源技术,2018,35(02):211-212.

[10]许广南.基于电力通信视域下的光纤通信技术应用探索[J].低碳世界,2017(04):275-276.

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