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摘要：本文分析了光纤通信技术优势，介绍了光纤网络的接入技术，提出了光纤通信未来的发展趋势。
关键词：光纤；通信技术；分析
中图分类号：[TN913.7] 文献标识码：A 文章编号：
光纤通信技术在信息时代的背景下，已经成为了最重要的传输手段，过去的十年它的传输速度增长了不止100倍，在未来光纤通信技术仍然会保持高速的发展，在不久的将来光纤通信很有可能全面替代其他信息传送方式，成为通信领域传输技术的主流，带领人类走向全光时代。
1 光纤通信技术优势
光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输介质，由于光波频率远高于电波的频率，同时作为传输介质的光纤的损耗又远低于其它传输介质，所以光纤通信技术拥有频带宽，通信容量大、损耗低，中继距离长、抗电磁干扰能力强、保密性能好等特点。
1.1 频带宽、损耗低
以目前的技术而言，我们发现传输的最好载体依然是光，所以我们只有充分利用光谱才能带给我们充裕的带宽，只有利用光作为传输介质才能给我们带来更低的损耗更远的中继距离。以单模光纤为例，当它位于1550nm窗口时，衰减仅为0.19～0.25dB/km，色散系数为15～20ps/（nm.km）。由于光纤传输损耗低，所以其中继距离达到几十公里至上百公里。近些年来，人们为了获得更大的带宽，一般常用以下几种方式来增加光纤传输容量，空分复用（SDM）、电的时分复用（TDM）、波分复用（WDM）、光的频分复用（OFDM）、光的时分复用（OTDM）和光孤子技术（So liton）。基于实用性，只对TDM和WDM两种扩容方式作简要介绍。时分复用技术（TDM）TDM技术是一种对信号进行时分复用的技术，是一种传统的扩容方式。随着复用速率的提高，例如达到10Gbit/s时已接近硅和砷化技术的极限，TDM技术已经没有太多的潜力可挖。波分复用技术（WDM）采用波分复用器（合波器）在发送端将不同规定波长的信号光载波合并起来并送入一根光纤进行传输。在接收端再由一个波分复用器（分波器）将这些不同波长承载不同信号的光载波分开来。光纤高速传输技术现正沿着扩大单一波长传输容量、超长距离传输和密集波分复用（DWDM）系统三个方向在发展。
1.2 抗干扰强、便于铺设
制作光纤的主要原材料是由石英，石英光纤的主要成分是二氧化硅（SiO2），所以制成的光纤不易被腐蚀，绝缘性好而且对电磁干扰有很高的抵抗力。同时，由于二氧化硅是地球最丰富的资源之一，所以制作出的光线与传统通信介质比较还具有价格上的优势。光纤直径纤细，加上保护套后的直径仅为0.1mm左右，所以光纤对比其它介质来说，重量仅为其它介质的几十分之一，甚至为几百分之一。所以铺设光纤，能有效的节约成本，同时能充分利用有限的管道空间。
2 光纤网络的接入技术
光接入技术可分为两大类：有源光网络（AON）和无源光网络（PON）。AON又可分为基于SDH的AON和基于PDH的AON。PON又可分为基于ATM的PON以及基于以太网的PON。
2.1 有源光网络（AON）
典型的有源光网络一般由光发射机、中继机和光接收机组成。电信号首先进入光发射机，由光发射机将电信号转换为光信号再发射出去。中繼机的作用是补偿光的衰减以及对波形失真的脉冲进行整形，从而保证整个光网络的光信号进行高质量和远距离的传输。光接收机的作用是将接收到的光信号进行转换，转变成电信号后再将此电信号发送出去。有源光网络的优点十分突出，首先它传输的容量大，一般能达到155mb/s、622mb/s、2.5Gb/s和10Gb/s的接入速率。其次传输的距离远，不加中继器，传输距离达到70多公里。同时有源光网络的应用十分的广泛，技术已经十分成熟。在有源光网络中，SDH技术使用最为广泛。在SDH网中，网元与连接网元的光纤组成了网络的拓扑结构。网络的拓扑结构在很大程度上决定了网络的安全性、可靠性和经济性。常用的网络拓扑结构有链形、星形、树形、环形和网孔形。链形网是将网中的所有节点一一串联，而首尾两端开放。这种拓扑的特点是较经济，在早期的铁路网中被广泛的应用。近些年随着铁路的大发展，铁路网的传输系统也得到了很大的提升，一般讲链形网替换成了更安全的其它网络拓扑。
2.2 无源光网络（PON）
无源光网络（PON）顾名思义，是在网络中去掉了有源设备，这样就减少了设备之间的干扰，同时由于减少了设备，这样使得网络中设备的故障率也呈下降趋势，降低建设和运维的成本。典型的PON网络由局端侧的光线路终端OLT和用户侧的光网络单元ONU组成，二者通过ODN网络（光纤和无源分光器组成） 相连。
3 光纤通信未来的发展趋势
目前，光纤通信技术得到了迅猛发展，在数据传输能力方面得到了大幅提升，优势日益明显。 光纤通信在所有信息传输领域例如：公共服务通信系统、多媒体领域、网络领域、商业、医疗等各领域都得到了广泛的应用，深刻地影响到了人们的生活。 21世纪是一个信息爆炸的时代，人们对信息的需求也越来越广泛。超高速度和超长距离传输以及超大容量的传输技术是实现人们迫切信息需求的基础。因此，研究光纤通信未来的发展趋势具有极为重要的现实意义。在未来，光纤通信技术将主要围绕提高传输容量与增大传输距离发展。
3.1 全光网络技术的发展
全光网络技术在网络中传输和交换的过程中始终以光的形式存在，信号在进出网络时，采用光/电和电/光的变换。全光网络技术有效地提高了网络资源的利用率，这是电的处理技术在传输过程中缺失的缘故所导致的问题。因此、SDH、ATM、PDH等方式都可以在其中应用。全光网络发展的基础是完全和因特网以及移动通信网等网络技术完全不能分开的，必须是相互融合的关系。采用类似Internet的结构来设计光网络是必然的选择。全光网络技术具有组网灵活方便、简单实用等的特点，而且是完全的拥有误码率低和可扩展性等一系列的领先优势。全光网络技术在银行业得到广泛利用，具体体现在网上银行业务的广泛发展。通过网上银行，给个人和企业的经济交易带来了极大的便利，客户可以不受时间和空间的限制，不再需要到传统的银行柜台交易，利用电脑就可以完成转账、存款、理财等各种金融业务。光纤通信技术伴随着3D网络技术的成熟，还有待更进一步的发展。
3.2 波分复用系统在光纤通信中的利用
波分复用系统技术是依据每条光波的波长或频率互相之间的差异，可以把光纤的低损耗窗口划割成为若干个通信道，将光波作为信号的载波在发送端利用波分复用器将不同波长的信号光载波合并起来，一齐放入一根光纤中来进行信息传输。这种技术充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源，在商业中，OTDM信号进行波分复用，这样就能够提高更大的传输容量。WDM/OTDM系统可以降低光纤对于色散管理分布的要求，且对于光纤的一些特性适应能力强，例如非线性以及偏振模色散。而且归零（RZ）编码信号在超高速通信系统中占空间较小。光纤通信系统未来的新发展方向不出其右就是WDM/OTDM。
3.3 光弧子通信技术在其领域的广泛运用
光孤子通信技术能有效增大传输距离，它是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲，利用这种技术能有效的解决长距离的通信，而且能减小信息传递的误差，完全摆脱了色散等对她的干扰，使得通信的容量大大提高，传输的速度更高。因此，它是消除色散的最有效的方法。全光非线性通信的基本原理就是利用光纤折射率的非线性效应导致对光脉冲的压缩可以与群速色散引起的光脉冲展宽相平衡，在一定条件下，光孤子能够长距离并且保持始终不变形的在光纤中稳定传输。凭借着自身的高容量、长距离、抗噪音等优秀特点受到了人们的广泛欢迎，并且纷纷都在投入大量的人力、物力进行研究和开发。使之更好、更方便的为人们有效的服务
4 结束语
近些年来，随着技术的发展，核心网已经实现了光纤化、数字化。这就要求我们对光纤通信技术有比较深刻的认识。光纤通信技术是实现网络信息化的核心技术，它负责把网络中的信号安全、高速的进行传送。目前，我国累计铺设光缆近400万公里，累计光纤用量近8000万公里。随着对传输速度和质量的要求不断提高，未来建立一个速度更快、容量更大的光纤通信网络已经是刻不容缓。
参考文献：
[1] 张力军.通信原理[M].高等教育出版社，2008，（12）.
[2] 陆茂丰.谈谈光纤的合理使用和正确选择[J].江苏通信技术，2011，（4）.
关键词：光纤；通信技术；分析
中图分类号：[TN913.7] 文献标识码：A 文章编号：
光纤通信技术在信息时代的背景下，已经成为了最重要的传输手段，过去的十年它的传输速度增长了不止100倍，在未来光纤通信技术仍然会保持高速的发展，在不久的将来光纤通信很有可能全面替代其他信息传送方式，成为通信领域传输技术的主流，带领人类走向全光时代。
1 光纤通信技术优势
光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输介质，由于光波频率远高于电波的频率，同时作为传输介质的光纤的损耗又远低于其它传输介质，所以光纤通信技术拥有频带宽，通信容量大、损耗低，中继距离长、抗电磁干扰能力强、保密性能好等特点。
1.1 频带宽、损耗低
以目前的技术而言，我们发现传输的最好载体依然是光，所以我们只有充分利用光谱才能带给我们充裕的带宽，只有利用光作为传输介质才能给我们带来更低的损耗更远的中继距离。以单模光纤为例，当它位于1550nm窗口时，衰减仅为0.19～0.25dB/km，色散系数为15～20ps/（nm.km）。由于光纤传输损耗低，所以其中继距离达到几十公里至上百公里。近些年来，人们为了获得更大的带宽，一般常用以下几种方式来增加光纤传输容量，空分复用（SDM）、电的时分复用（TDM）、波分复用（WDM）、光的频分复用（OFDM）、光的时分复用（OTDM）和光孤子技术（So liton）。基于实用性，只对TDM和WDM两种扩容方式作简要介绍。时分复用技术（TDM）TDM技术是一种对信号进行时分复用的技术，是一种传统的扩容方式。随着复用速率的提高，例如达到10Gbit/s时已接近硅和砷化技术的极限，TDM技术已经没有太多的潜力可挖。波分复用技术（WDM）采用波分复用器（合波器）在发送端将不同规定波长的信号光载波合并起来并送入一根光纤进行传输。在接收端再由一个波分复用器（分波器）将这些不同波长承载不同信号的光载波分开来。光纤高速传输技术现正沿着扩大单一波长传输容量、超长距离传输和密集波分复用（DWDM）系统三个方向在发展。
1.2 抗干扰强、便于铺设
制作光纤的主要原材料是由石英，石英光纤的主要成分是二氧化硅（SiO2），所以制成的光纤不易被腐蚀，绝缘性好而且对电磁干扰有很高的抵抗力。同时，由于二氧化硅是地球最丰富的资源之一，所以制作出的光线与传统通信介质比较还具有价格上的优势。光纤直径纤细，加上保护套后的直径仅为0.1mm左右，所以光纤对比其它介质来说，重量仅为其它介质的几十分之一，甚至为几百分之一。所以铺设光纤，能有效的节约成本，同时能充分利用有限的管道空间。
2 光纤网络的接入技术
光接入技术可分为两大类：有源光网络（AON）和无源光网络（PON）。AON又可分为基于SDH的AON和基于PDH的AON。PON又可分为基于ATM的PON以及基于以太网的PON。
2.1 有源光网络（AON）
典型的有源光网络一般由光发射机、中继机和光接收机组成。电信号首先进入光发射机，由光发射机将电信号转换为光信号再发射出去。中繼机的作用是补偿光的衰减以及对波形失真的脉冲进行整形，从而保证整个光网络的光信号进行高质量和远距离的传输。光接收机的作用是将接收到的光信号进行转换，转变成电信号后再将此电信号发送出去。有源光网络的优点十分突出，首先它传输的容量大，一般能达到155mb/s、622mb/s、2.5Gb/s和10Gb/s的接入速率。其次传输的距离远，不加中继器，传输距离达到70多公里。同时有源光网络的应用十分的广泛，技术已经十分成熟。在有源光网络中，SDH技术使用最为广泛。在SDH网中，网元与连接网元的光纤组成了网络的拓扑结构。网络的拓扑结构在很大程度上决定了网络的安全性、可靠性和经济性。常用的网络拓扑结构有链形、星形、树形、环形和网孔形。链形网是将网中的所有节点一一串联，而首尾两端开放。这种拓扑的特点是较经济，在早期的铁路网中被广泛的应用。近些年随着铁路的大发展，铁路网的传输系统也得到了很大的提升，一般讲链形网替换成了更安全的其它网络拓扑。
2.2 无源光网络（PON）
无源光网络（PON）顾名思义，是在网络中去掉了有源设备，这样就减少了设备之间的干扰，同时由于减少了设备，这样使得网络中设备的故障率也呈下降趋势，降低建设和运维的成本。典型的PON网络由局端侧的光线路终端OLT和用户侧的光网络单元ONU组成，二者通过ODN网络（光纤和无源分光器组成） 相连。
3 光纤通信未来的发展趋势
目前，光纤通信技术得到了迅猛发展，在数据传输能力方面得到了大幅提升，优势日益明显。 光纤通信在所有信息传输领域例如：公共服务通信系统、多媒体领域、网络领域、商业、医疗等各领域都得到了广泛的应用，深刻地影响到了人们的生活。 21世纪是一个信息爆炸的时代，人们对信息的需求也越来越广泛。超高速度和超长距离传输以及超大容量的传输技术是实现人们迫切信息需求的基础。因此，研究光纤通信未来的发展趋势具有极为重要的现实意义。在未来，光纤通信技术将主要围绕提高传输容量与增大传输距离发展。
3.1 全光网络技术的发展
全光网络技术在网络中传输和交换的过程中始终以光的形式存在，信号在进出网络时，采用光/电和电/光的变换。全光网络技术有效地提高了网络资源的利用率，这是电的处理技术在传输过程中缺失的缘故所导致的问题。因此、SDH、ATM、PDH等方式都可以在其中应用。全光网络发展的基础是完全和因特网以及移动通信网等网络技术完全不能分开的，必须是相互融合的关系。采用类似Internet的结构来设计光网络是必然的选择。全光网络技术具有组网灵活方便、简单实用等的特点，而且是完全的拥有误码率低和可扩展性等一系列的领先优势。全光网络技术在银行业得到广泛利用，具体体现在网上银行业务的广泛发展。通过网上银行，给个人和企业的经济交易带来了极大的便利，客户可以不受时间和空间的限制，不再需要到传统的银行柜台交易，利用电脑就可以完成转账、存款、理财等各种金融业务。光纤通信技术伴随着3D网络技术的成熟，还有待更进一步的发展。
3.2 波分复用系统在光纤通信中的利用
波分复用系统技术是依据每条光波的波长或频率互相之间的差异，可以把光纤的低损耗窗口划割成为若干个通信道，将光波作为信号的载波在发送端利用波分复用器将不同波长的信号光载波合并起来，一齐放入一根光纤中来进行信息传输。这种技术充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源，在商业中，OTDM信号进行波分复用，这样就能够提高更大的传输容量。WDM/OTDM系统可以降低光纤对于色散管理分布的要求，且对于光纤的一些特性适应能力强，例如非线性以及偏振模色散。而且归零（RZ）编码信号在超高速通信系统中占空间较小。光纤通信系统未来的新发展方向不出其右就是WDM/OTDM。
3.3 光弧子通信技术在其领域的广泛运用
光孤子通信技术能有效增大传输距离，它是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲，利用这种技术能有效的解决长距离的通信，而且能减小信息传递的误差，完全摆脱了色散等对她的干扰，使得通信的容量大大提高，传输的速度更高。因此，它是消除色散的最有效的方法。全光非线性通信的基本原理就是利用光纤折射率的非线性效应导致对光脉冲的压缩可以与群速色散引起的光脉冲展宽相平衡，在一定条件下，光孤子能够长距离并且保持始终不变形的在光纤中稳定传输。凭借着自身的高容量、长距离、抗噪音等优秀特点受到了人们的广泛欢迎，并且纷纷都在投入大量的人力、物力进行研究和开发。使之更好、更方便的为人们有效的服务
4 结束语
近些年来，随着技术的发展，核心网已经实现了光纤化、数字化。这就要求我们对光纤通信技术有比较深刻的认识。光纤通信技术是实现网络信息化的核心技术，它负责把网络中的信号安全、高速的进行传送。目前，我国累计铺设光缆近400万公里，累计光纤用量近8000万公里。随着对传输速度和质量的要求不断提高，未来建立一个速度更快、容量更大的光纤通信网络已经是刻不容缓。
参考文献：
[1] 张力军.通信原理[M].高等教育出版社，2008，（12）.
[2] 陆茂丰.谈谈光纤的合理使用和正确选择[J].江苏通信技术，2011，（4）.