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通過這一實驗可以觀察當(dāng)偏置電流變化從而改變弛豫頻率時，高速光纖傳輸系統(tǒng)的性能變化情況[8]，仿真模型如圖3所示。圖3中，Ith=33.45mA，τsp=1ns，τph=3ps，I0=IB=40mA，Sequencelength128bits，Samplesperbit512。仿真結(jié)果：在直接光強度調(diào)制下弛豫頻率與有源區(qū)內(nèi)的電子壽命和諧振腔內(nèi)的光子壽命的關(guān)系為（3）根據(jù)仿真模型設(shè)定的參數(shù)可以得到弛豫頻率fres≈1.3GHz。圖4給出了系統(tǒng)性能與調(diào)制頻率的關(guān)系。當(dāng)調(diào)制頻率為1.3GHz時如圖4（a）所示；當(dāng)調(diào)制頻率為5GHz時如圖4（b）所示。由圖4可看出，當(dāng)調(diào)制頻率高于弛豫頻率后，系統(tǒng)性能嚴(yán)重變壞。
2摻鉺光纖放大器（EDFA）實驗
本研究用于分析EDFA的頻率特性和噪聲性能[9]，仿真模型如圖5所示。在仿真模型中摻鉺光纖參數(shù)：Length7m，Corera-dius2.2m，Ermetastablelifetime10ms，Erdopingradius2.2m，Eriondensity1e+025m3，Numericalaperture0.24。仿真結(jié)果如圖6所示。圖6中，（a）為CW激光器的頻率與EDFA增益的關(guān)系曲線，（b）為信號輸入功率與EDFA增益曲線，（c）為功率噪聲曲線。光接收機實驗光接收機主要的性能指標(biāo)是靈敏度和動態(tài)范圍。本研究的目的是了解光接收機靈敏度與誤碼率的關(guān)系及靈敏度與最小輸入功率的關(guān)系[10]，仿真模型如圖7所示。
3WDM系統(tǒng)實驗
波分復(fù)用是光纖通信系統(tǒng)擴大傳輸容量，提高傳輸速率的主要途徑之一，仿真模型如圖9所示。圖9中，利用Mach-Zehnder調(diào)制器進行外調(diào)制，16路復(fù)用，光發(fā)射器參數(shù)：Bitrate40Gb/s。線路由50km單模光纖與10km色散補償光纖構(gòu)成循環(huán)單元，采用摻餌光纖放大器。解復(fù)用器參數(shù)：Bandwidth8e+010Hz，Depth100dB，F(xiàn)iltertypeBessel，F(xiàn)ilterorder6。圖10為WDM系統(tǒng)實驗仿真結(jié)果，圖中給出了解復(fù)用器之前光纖線路之后的光譜圖，圖中較低的部分為噪聲部分。
4結(jié)束語
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論文摘要:城域網(wǎng)光纖通信自動保護系統(tǒng)采用光纖的備份使用機制，用一條主路光纖、一條備路光纖來保證傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。是一種在主線路出現(xiàn)故障或阻斷時，用備用線路代替主線路繼續(xù)工作、從而保障整個通信正常進行的實時監(jiān)測系統(tǒng)。因而，該系統(tǒng)所要達到的目的就是運用光纖保護系統(tǒng)的這種機制，來保證通信系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地運行，從而將由于線路故障所引起的不便和損失減小到最低程度。
一、光纖通信網(wǎng)保護系統(tǒng)概述
實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)生存性一般有兩種方法：保護和恢復(fù)。
保護是指利用節(jié)點間預(yù)先分配的容量實施網(wǎng)絡(luò)保護，即當(dāng)一個工作通路失效時，利用備用設(shè)備的倒換，使工作信號通過保護通路維持正常傳輸。保護往往處于本地網(wǎng)元或遠(yuǎn)端網(wǎng)元的控制下，無需外部網(wǎng)管系統(tǒng)的介入，保護倒換時間很短，但備用資源無法在網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)共享，資源利用率低。
恢復(fù)則通常利用節(jié)點間可用的任何容量，包括預(yù)留的專用空閑備用容量、網(wǎng)絡(luò)專用的容量乃至低優(yōu)先級業(yè)務(wù)可釋放的容量，還需要準(zhǔn)確地知道故障點的位置，其實質(zhì)是在網(wǎng)絡(luò)中尋找失效路由的替代路由，因而恢復(fù)算法與網(wǎng)絡(luò)選用算法相同。使用網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)可大大節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，但恢復(fù)倒換由外部網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)控制，具有相對較長的計算時間。
通常認(rèn)為保護是一種能夠提供快速恢復(fù)、適用特定拓?fù)涞募夹g(shù)（例如線形和環(huán)形）；而恢復(fù)通常主要適用網(wǎng)狀拓?fù)洌茏罴训睦镁W(wǎng)絡(luò)資源。
二、光纖通信網(wǎng)自動保護系統(tǒng)方案選擇
隨著WDM系統(tǒng)的廣泛使用，在光層上實現(xiàn)對點到點系統(tǒng)的保護倒換就成為一個非常重要的課題。許多光網(wǎng)絡(luò)的保護結(jié)構(gòu)與SDH是極其相似的。對于點對點的線路系統(tǒng)，經(jīng)?？紤]1+1和1:1的線路（光復(fù)用段OMS）保護倒換方案。
線路保護倒換的工作原理是當(dāng)工作鏈路傳輸中斷或性能劣化到一定程度后，系統(tǒng)倒換設(shè)備將主信號自動轉(zhuǎn)至備用光纖系統(tǒng)來傳輸，從而使接收端仍能接收到正常的信號而感覺不到網(wǎng)絡(luò)已出現(xiàn)故障。該保護方法只能保護傳輸鏈路，無法提供網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的失效保護，因此主要適用于點到點應(yīng)用的保護。
（一）1+1光保護層
對于1+1光鏈路保護，只能對鏈路故障中的業(yè)務(wù)進行保護。這種方法是利用光濾波器來橋接光信號，并把同樣的兩路信號分別送入工作光纖和保護光纖的通道中。保護倒換完全是在廣域網(wǎng)內(nèi)實現(xiàn)。當(dāng)遇到單一的鏈路故障時，在接收端的光開關(guān)便把線路切換到保護光纖。由于在這里電層的復(fù)制和操作，所以除了當(dāng)發(fā)射機和接收機發(fā)生故障時會丟失業(yè)務(wù)外，一切故障都可以恢復(fù)。
（二）1:1光保護層
（1:1）的光層保護方案與（1+1）的光層保護方案很類似，都是利用備用的路由鏈路來避免鏈路故障對業(yè)務(wù)的影響。業(yè)務(wù)流量并不是被永久地橋接到工作和保護光纖上，相反，只有出現(xiàn)故障時，才在工作光纖和保護光纖之間進行一次切換。
在雙向通道中，當(dāng)有故障事件出現(xiàn)時，使用APS信令信道來協(xié)調(diào)交換機的保護倒換動作。在（1+1）的SONET網(wǎng)絡(luò)中的保護恢復(fù)結(jié)構(gòu)中，在頭和尾之間有一個APS信道，保護倒換的實現(xiàn)既使用了保護光纖又使用了一條APS信令信道。而在（1:1）的光層保護結(jié)構(gòu)中，在保護光纖中不必存在相互通信的通道，因為這種結(jié)構(gòu)沒有在電層上被復(fù)制信號。只有當(dāng)發(fā)射端和接收端都切換到保護光纖中，這個通信通道才建立起來。當(dāng)出現(xiàn)故障時，如果接收端不知道發(fā)射端是否切換到保護光纖上時，接收機端就經(jīng)由保護光纖給發(fā)射端發(fā)出一個消息。因此，當(dāng)接收機最初倒換到保護光纖上時它并不能接收到任何信號。而如果發(fā)射端已切換到保護光纖上了，那么利用上述過程就可完成對業(yè)務(wù)的保護和恢復(fù)。否則，業(yè)務(wù)流量就會丟失。如果再由一個獨立的“帶外”光業(yè)務(wù)通道來支持保護倒換的信令，那么這種發(fā)射機與接收機在協(xié)調(diào)工作方面的困難就可以避免掉。
（三）1:N光保護層
（1:N）的光層保護結(jié)構(gòu)與（1:1）的保護結(jié)構(gòu)類似。然而在這里，N個工作實體共享同一個保護光纖。如果有多條工作光纖出現(xiàn)故障，那么只有其中的一條所承載的流量可以恢復(fù)。最先恢復(fù)的使具有最高優(yōu)先級的故障。
通過以上幾種點到點的光層保護倒換方案的比較可以看出：1:1光層保護技術(shù)有更高的恢復(fù)率和可靠性。
三、城域網(wǎng)光纖通信自動保護系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)
城域網(wǎng)光纖通信自動保護系統(tǒng)采用三級分層控制結(jié)構(gòu)，第一級為遠(yuǎn)層監(jiān)控中心，負(fù)責(zé)各監(jiān)控站的監(jiān)測、通信和控制的授權(quán)，通常由網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備和計算機組成；第二級為監(jiān)測站，向上一級的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心反映系統(tǒng)工作狀態(tài)，往下一級實現(xiàn)對各條線路進行整體地集中監(jiān)測和管理，通常由主控盤和顯示器組成；第三級為多個光保護盤，實現(xiàn)對各條通信線路的監(jiān)控和管理，并和上一級進行通信，反映系統(tǒng)工作狀態(tài)。
光保護盤是線路監(jiān)測和切換的直接執(zhí)行者，同時又完成向監(jiān)測站的數(shù)據(jù)傳輸和狀態(tài)顯示，它主要由光信號發(fā)送部分和接收兩部分組成。Sin為發(fā)送端光端機發(fā)出信號的輸入端，光端機輸入的信號從該接口進入光保護盤，當(dāng)系統(tǒng)工作在主路時，通過光開關(guān)從Sout1主發(fā)端送到主路通信光纖中；在系統(tǒng)工作在備路時，則從Sout2備發(fā)端送入通信線路的備路光纖中。Rin1為主路光信號的輸入端，系統(tǒng)工作在主路狀態(tài)時光纖線路輸入的信號從該接口進入光保護盤，經(jīng)過分光器分出3%的光信號用于檢測，另外的97%的光信號從Rout發(fā)端送到接收光端機中；在系統(tǒng)工作于備路時，光纖線路輸入的信號則從Rin2備送入光保護盤，從Rout發(fā)送到接收光端機。另外光保護盤還備有主/備線路工作狀態(tài)指示燈、本盤復(fù)位按鈕、RS－485計算機接口和電源接口。
在本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，采取模塊化的方式進行設(shè)計，容易的實現(xiàn)功能擴展。系統(tǒng)設(shè)計時充分體現(xiàn)構(gòu)件化的思想，小到功能點，大到子系統(tǒng)，甚至整個系統(tǒng)貫穿“構(gòu)件”的概念。
四、城域網(wǎng)光纖通信自動保護系統(tǒng)的工作原理
城域網(wǎng)光纖通信自動保護系統(tǒng)采用光纖的備份使用機制，用一條主路光纖，一條備路光纖來保證傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。在主線路出現(xiàn)故障或阻斷時，用備用線路代替主線路繼續(xù)工作、從而保障整個通信正常進行的實時監(jiān)測系統(tǒng)。它對通信線路的監(jiān)控功能主要體現(xiàn)在如下三個方面：
（一）主路在用光纖正常運行時
自動保護系統(tǒng)的各光保護盤對主路在用光纖實時地進行收光功率監(jiān)測，自動建立參考，自動分析，時刻與監(jiān)測站和遠(yuǎn)程監(jiān)測中心保持通信，響應(yīng)各種指令。
（二）主路光纖發(fā)生故障時
當(dāng)系統(tǒng)收到的光功率值小于絕對告警門限（認(rèn)為系統(tǒng)無光時的光功率值），或者收到的光功率值與系統(tǒng)參考光功率值（正常通信時的光功率值）之差大于相對告警門限（和正常通信時的收光功率相比較，光功率衰減到致使通信不穩(wěn)定或不能正常進行的光功率變化值）時，系統(tǒng)控制模塊就判定通信光纖處于阻斷狀態(tài)，自動將通信從主路光纖切換到備路光纖。
（三）主路光纖修復(fù)后
對主路光纜進行測試，確認(rèn)線路沒有問題后，在遠(yuǎn)程控制中心受權(quán)下，通過對光纖自動保護系統(tǒng)的復(fù)位操作使通信系統(tǒng)從備路光纖切換到主路光纖。
參考文獻：
1.常規(guī)教學(xué)為基礎(chǔ)
教學(xué)團隊探究講課藝術(shù)，改進課堂教學(xué)方法，提高授課的互動性，啟發(fā)學(xué)生以“科學(xué)研究”的思維思考課本中的知識。教學(xué)內(nèi)容上，注重教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、先進性、新穎性與啟發(fā)性，及時更新充實教學(xué)內(nèi)容；同時制作較高質(zhì)量的多媒體課件，通過文字、圖片以及動畫等多種形式豐富課堂教學(xué)。
2.實例研討作穿插
課堂授課適時引入生活中常見實例，如光纖入戶、高清視頻點播技術(shù)等，由此展開研討式教學(xué)。通過對生活中實例的分析，把抽象的理論變成具體的實際，以此切入并開展課堂討論，激發(fā)學(xué)生興趣。同時，針對實例為學(xué)生提供課后實踐，使其對問題的理解更深入。
3.熱點問題當(dāng)點綴
結(jié)合當(dāng)前的光纖通信的熱點問題，如光纖通信網(wǎng)的安全性、全光網(wǎng)等問題，對熱點問題進行深入剖析，形成與課程相配套的實例資料集，對熱點問題開展課堂討論調(diào)動學(xué)生積極性，以小組為單位鼓勵學(xué)生進行問題分析總結(jié)、講解，并鼓勵學(xué)生撰寫小論文，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨立思考的能力。。通過研討式教學(xué)，學(xué)生良好的思考習(xí)慣建立起來，學(xué)習(xí)態(tài)度由被動轉(zhuǎn)為主動，實現(xiàn)了學(xué)習(xí)過程的立體化。
二、研討式教學(xué)效果分析
相對于傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)方式，研討式教學(xué)建立了融洽的師生關(guān)系，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造欲望。研討式教學(xué)為每一位學(xué)生發(fā)揮個性提供了良好的平臺，學(xué)生的個性得到尊重，創(chuàng)新意識和能力得到解放，學(xué)生更加積極主動的觀察思考。在師生關(guān)系上，實現(xiàn)了從主客關(guān)系到主主關(guān)系的轉(zhuǎn)變；在教學(xué)目標(biāo)上，實現(xiàn)從“授人以魚”到“授人以漁”的轉(zhuǎn)變；教學(xué)方式上，實現(xiàn)從“講授式”到“研討式”的轉(zhuǎn)變；在教學(xué)形式上，實現(xiàn)從“一言堂”到“群言堂”的轉(zhuǎn)變；在教學(xué)評價上，實現(xiàn)從“一張試卷定高下”到按學(xué)生的實際表現(xiàn)和能力來綜合評定成績的轉(zhuǎn)變。研討式教學(xué)實現(xiàn)了對學(xué)生各方面能力的全面培養(yǎng)，其中包括學(xué)生的自學(xué)能力、思維能力、表達能力、創(chuàng)新能力等等，達到真正提高學(xué)生綜合素質(zhì)的目的。
三、結(jié)語
1.1自承式光纜自承式光纜在已經(jīng)建好的電力線路中使用得較多，自承式光纜有全介質(zhì)自承式光纜和金屬自承式光纜兩種類型，全介質(zhì)自承式光纜是一種特殊的光纖，它的直徑很小，質(zhì)量很輕，同時還是全絕緣結(jié)構(gòu)，因此具有相當(dāng)穩(wěn)定的光學(xué)性能。金屬自承式光纜在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用非常廣泛，它的結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用時不需要考慮熱容量和短路電流，而且投資成本比較低。自承式光纜適用于山谷、江河和雷電比較集中的地區(qū)，為利用高壓輸電線桿塔來建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)提供了技術(shù)保障。自承式光纜的光纜質(zhì)量不受任何因素的影響，通信量也不受任何因素的影響，它具有優(yōu)越的環(huán)境性能、光纜機械性能和光纖傳輸性能，在強電場環(huán)境中光纜傳輸信號也不會受到任何影響，是電力通信系統(tǒng)中最方便，也是最有效的傳輸方式。組成自承式光纜的材料都是非金屬材料，抗電磁干擾和耐腐蝕的能力比較強，自承式光纜的設(shè)計充分考慮了電力線路的實際情況和溫差、風(fēng)速等外界因素的影響，具有抗震動、抗彎曲、抗老化和抗沖擊的特點。同時，自承式光纜的質(zhì)量輕，成本低，用高強度的芳綸紗和高彈性的模量作為抗張元件代替?zhèn)鹘y(tǒng)電纜中的鋼絲加強構(gòu)件，也從根本上減輕了自承式光纜的自重。因此，自承式光纜可以在不改變輸電線桿塔的前提下直接安裝在原來的輸電線桿塔上，對輸電線桿塔的負(fù)載力也比較小。下圖2為自承式光纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
1.2光纖復(fù)合相線光纖復(fù)合相線指的是輸電線路相線復(fù)合光纖單元的一種電力光纜，是電力通信線路中一種必不可少的光纖類型，光纖復(fù)合相線與光纖復(fù)合地線結(jié)構(gòu)相似，但是在設(shè)計、安裝和運行方面有本質(zhì)的區(qū)別。光纖復(fù)合相線的接線盒與其他光纜使用的接線盒也不相同，分為終端接線頭和中間接線頭。光纖復(fù)合相線在設(shè)計時需要計算掛點，考慮檔距、配盤和弧垂張力等問題，安裝時需要利用光電子分離技術(shù)和光纖接續(xù)技術(shù)將運行相線中的光纖單元分離出來，光纖復(fù)合相線安裝時對光纖接續(xù)技術(shù)的要求很高，在安裝過程中還要確保高壓絕緣。一根光纖復(fù)合相線和兩根導(dǎo)線形成的三相電力系統(tǒng)可以解決電網(wǎng)的通信、調(diào)度和自動化的問題，大大提高了電網(wǎng)傳輸?shù)臄?shù)量和質(zhì)量。光纖復(fù)合相線是電力通信中的新型光纜，它有效地避免了在電磁兼容、路由協(xié)調(diào)和頻率資源方面與外界的矛盾，避免了雷擊的發(fā)生，滿足了架空線路的要求，同時，光線組合相線充分利用了電力通信系統(tǒng)的線路資源，確保了地線絕緣式的運行方式，還起到了節(jié)約電能的作用。
2電力通信中光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
2.1新型光纖的使用隨著IP業(yè)務(wù)量的不斷增加，傳統(tǒng)的單模光纖已經(jīng)不能滿足高質(zhì)量、長距離的數(shù)據(jù)傳輸，因此，電力通信必須向新的發(fā)展階段邁進，新光纖通信技術(shù)的研究與開發(fā)就成為了電力通信建設(shè)的關(guān)鍵，關(guān)系到整個電力系統(tǒng)的發(fā)展。無水吸收峰光纖和非零色散光纖等新興光纖已經(jīng)得到了技術(shù)上的支持和認(rèn)可，使用新型光纖一定會促進電力通信的發(fā)展。
2.2光聯(lián)網(wǎng)光聯(lián)網(wǎng)在繼承傳統(tǒng)波分復(fù)用系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)越性的同時，還改善了傳統(tǒng)的波分復(fù)用系統(tǒng)技術(shù)在可靠性和靈活性上的弊端。光聯(lián)網(wǎng)適應(yīng)了電力通信系統(tǒng)的發(fā)展需要，實現(xiàn)了超大容量的光網(wǎng)絡(luò)，增加了網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點數(shù)，擴大了網(wǎng)絡(luò)的范圍，增強了網(wǎng)絡(luò)的透明度，加強了網(wǎng)絡(luò)的靈活性，使得不同系統(tǒng)之間的不同信號也能有效地進行連接。同時，光聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)速度快、時間短，確保了電力通信系統(tǒng)的正常運行，同步數(shù)字系統(tǒng)電聯(lián)網(wǎng)之后，光聯(lián)網(wǎng)勢必會在未來電力通信系統(tǒng)占據(jù)重要地位。
傳輸過程中電信號的衰減是通信技術(shù)中存在的一個突出問題，信號的衰減程度會根據(jù)傳輸距離的增加而增加，距離越長衰減越嚴(yán)重，無線電信號和有線電信號都存在這樣的問題，因此會影響通信傳播的實時性。要想減輕電信號的衰減必須依靠龐大的中繼站的建設(shè)來加強信號，這很大程度上增加了通信傳播的成本。而光纖技術(shù)幾乎可以避免以上弊端，這是由于光傳播特有的折射原理能夠避免激光發(fā)生衍射或漫反射等，并以光速進行傳播。在實際情況條件下，采用光纖網(wǎng)絡(luò)手段一般只有0.2分貝每公里的損耗，那么在進行遠(yuǎn)距離時即使很少的中繼站就會起到信號強化作用，降低了通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和維護成本。
2容易鋪設(shè)且安全性高
光纖通信要比傳統(tǒng)的通信工程容易鋪設(shè)的多，首先上條提到的中繼站的減少就降低了鋪設(shè)難度，再加上光纖是一種輕質(zhì)量的復(fù)合型材料，質(zhì)量輕且柔韌性較好，對鋪設(shè)環(huán)境的要求就降低了，無論是山川還是海洋都可以鋪設(shè)。另外其他種類的通信技術(shù)信息容易出現(xiàn)安全問題，易被泄露利用，但是光纖不會產(chǎn)生這種問題，它具有自身的特殊性，光波在光纖中進行傳遞，有多層材料的保護，能夠很好避免光的泄露，即使不慎光泄露也僅僅會出現(xiàn)中斷信號的情況，而不會將信息泄露出去，因此光纖通信有極優(yōu)的保密效果和安全性。
3重點技術(shù)介紹
3.1網(wǎng)絡(luò)基站
在整個光纖通信工程中，基站是必不可少的基礎(chǔ)和關(guān)鍵部分。基站由通信基站和解碼基站組成，起到的是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的重要作用。通信系統(tǒng)中布滿許許多多的終端和節(jié)點，由于通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的迅速擴大，其終端數(shù)量也在瘋長，光纖網(wǎng)絡(luò)也要順應(yīng)這種趨勢。而基站將多個客戶端信息匯聚，完成交互傳遞，這使光纖網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢得以發(fā)揮。利用編碼和加密的功能將信息向外發(fā)射，使信息被充分共享。解碼基站是指可以解讀光信號的基站，也就是通過轉(zhuǎn)譯功能讓信息被用戶識別和了解。加過密的信息到達解碼基站后被解讀，脈沖激光被轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字編碼，同時被破譯，將結(jié)果發(fā)送到客戶端。因此解碼基站也是光纖網(wǎng)絡(luò)必不可少的部分，它常常建設(shè)在客戶終端密集的區(qū)域，比如城市內(nèi)。
3.2通信中的復(fù)用技術(shù)
光纖網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用不單單是處理光信號，對資源也要進行統(tǒng)一的調(diào)度和分配，才能使有限的資源滿足海量的通信需求。此時復(fù)用技術(shù)是最關(guān)鍵的手段，即在同一條光纖的使用上進行控制，利用有限的光纖資源傳輸無限量的信息。也就是復(fù)用技術(shù)通過多信道系統(tǒng)的增加與傳輸介質(zhì)的容量調(diào)整等，達到光纖寬帶的最大化利用。在現(xiàn)實運用中我們依據(jù)調(diào)度手法的差異將復(fù)用技術(shù)劃分為時間、波形、頻率、空間、編碼等多種種類。其中最普遍的是波形復(fù)用形式，它能夠使通信工程信息傳輸質(zhì)量極大優(yōu)化，同時光纖的利用率也大大增加。
3.3色散處理技術(shù)
通常來說在光信號傳輸時幾乎不會損失什么能量，但也不是絕對不發(fā)生的，實際測試得出的結(jié)論，傳輸數(shù)百公里后光信號就會出現(xiàn)一定的衰減，并出現(xiàn)信息失真或亂碼的現(xiàn)象。因此在光纖網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中要將光信號進行強化，此時就用到了色散補償技術(shù)，它能夠擴大中繼站的距離，增加系統(tǒng)信號的抗干擾能力。此種技術(shù)能夠最大化地降低信號損耗，保證輸出端信號在跨度和速率方面滿足需求。
4光纖網(wǎng)絡(luò)在通訊工程技術(shù)中應(yīng)用的前景展望
4.1光纖入戶
光纖入戶的寬帶極大，改善從互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)到用戶桌面的“最后一公里”的不足。在未來隨著各類技術(shù)的更新，光纖入戶的投入會越來越小。現(xiàn)階段，我國的光纖入戶已經(jīng)覆蓋了平原地區(qū)，相信在不久后，山村地區(qū)也將實現(xiàn)全部光纖入戶。
4.2全光網(wǎng)絡(luò)大力發(fā)展
全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點代替電節(jié)點,節(jié)點之間實現(xiàn)全光化,也就是說信息的傳遞與交換能夠一直保持光速。雖然現(xiàn)階段全光網(wǎng)絡(luò)在我國還不夠完全成熟，但是它具有不可忽視的發(fā)展?jié)摿Γ哂虚_發(fā)、兼容、透明、可靠等優(yōu)點，且?guī)?、容量和處理速度都能達到很大，出現(xiàn)誤碼的現(xiàn)象也極少見，并且沒有太復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),可以以多種形式靈活組網(wǎng)，也能隨時增加新節(jié)點。
5結(jié)語
[論文摘要]光纖通信因其具有的損耗低、傳輸頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優(yōu)點，備受業(yè)內(nèi)人士青睞，發(fā)展非常迅速。目前，光纖光纜已經(jīng)進入了有線通信的各個領(lǐng)域，包括郵電通信、廣播通信、電力通信和軍用通信等領(lǐng)域。綜述我國光纖通信研究現(xiàn)狀及其發(fā)展。
近年來，光纖通信技術(shù)得到了長足的發(fā)展，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，這大幅提高了通信能力，并使光纖通信的應(yīng)用范圍
不斷擴大。
一、我國光纖光纜發(fā)展的現(xiàn)狀
（一）普通光纖
普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統(tǒng)的發(fā)展，光中繼距離和單一波長信道容量增大，G.652.A光纖的性能還有可能進一步優(yōu)化，表現(xiàn)在1550rim區(qū)的低衰減系數(shù)沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數(shù)和零色散點不在同一區(qū)域。符合ITUTG.654規(guī)定的截止波長位移單模光纖和符合G.653規(guī)定的色散位移單模光纖實現(xiàn)了這樣的改進。
（二）核心網(wǎng)光纜
我國已在干線(包括國家干線、省內(nèi)干線和區(qū)內(nèi)干線)上全面采用光纜，其中多模光纖已被淘汰，全部采用單模光纖，包括G.652光纖和G.655光纖。G.653光纖雖然在我國曾經(jīng)采用過，但今后不會再發(fā)展。G.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統(tǒng)容量，它在我國的陸地光纜中沒有使用過。干線光纜中采用分立的光纖，不采用光纖帶。干線光纜主要用于室外，在這些光纜中，曾經(jīng)使用過的緊套層絞式和骨架式結(jié)構(gòu)，目前已停止使用。
（三）接入網(wǎng)光纜
接入網(wǎng)中的光纜距離短，分支多，分插頻繁，為了增加網(wǎng)的容量，通常是增加光纖芯數(shù)。特別是在市內(nèi)管道中，由于管道內(nèi)徑有限，在增加光纖芯數(shù)的同時增加光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量，是很重要的。接入網(wǎng)使用G.652普通單模光纖和G.652.C低水峰單模光纖。低水峰單模光纖適合于密集波分復(fù)用，目前在我國已有少量的使用。
（四）室內(nèi)光纜
室內(nèi)光纜往往需要同時用于話音、數(shù)據(jù)和視頻信號的傳輸。并目還可能用于遙測與傳感器。國際電工委員會(IEC)在光纜分類中所指的室內(nèi)光纜，筆者認(rèn)為至少應(yīng)包括局內(nèi)光纜和綜合布線用光纜兩大部分。局用光纜布放在中心局或其他電信機房內(nèi)，布放緊密有序和位置相對固定。綜合布線光纜布放在用戶端的室內(nèi)，主要由用戶使用，因此對其易損性應(yīng)比局用光纜有更嚴(yán)格的考慮。
（五）電力線路中的通信光纜
光纖是介電質(zhì)，光纜也可作成全介質(zhì)，完全無金屬。這樣的全介質(zhì)光纜將是電力系統(tǒng)最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設(shè)的全介質(zhì)光纜有兩種結(jié)構(gòu)：即全介質(zhì)自承式(ADSS)結(jié)構(gòu)和用于架空地線上的纏繞式結(jié)構(gòu)。ADSS光纜因其可以單獨布放，適應(yīng)范圍廣，在當(dāng)前我國電力輸電系統(tǒng)改造中得到了廣泛的應(yīng)用。ADSS光纜在國內(nèi)的近期需求量較大，是目前的一種熱門產(chǎn)品。
二、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
對光纖通信而言，超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標(biāo)，而全光網(wǎng)絡(luò)也是人們不懈追求的夢想。
（一）超大容量、超長距離傳輸技術(shù)波分復(fù)用技術(shù)極大地提高了光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量，在未來跨海光傳輸系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景。近年來波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展迅猛，目前1.6Tbit/的WDM系統(tǒng)已經(jīng)大量商用，同時全光傳輸距離也在大幅擴展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復(fù)用(OTDM)技術(shù)，與WDM通過增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)來提高其傳輸容量不同，OTDM技術(shù)是通過提高單信道速率來提高傳輸容量，其實現(xiàn)的單信道最高速率達640Gbit/s。僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統(tǒng)的容量畢竟有限，可以把多個OTDM信號進行波分復(fù)用，從而大幅提高傳輸容量。偏振復(fù)用（PDM）技術(shù)可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零（RZ）編碼信號在超高速通信系統(tǒng)中占空較小，降低了對色散管理分布的要求，且RZ編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散（PMD）的適應(yīng)能力較強，因此現(xiàn)在的超大容量WDM/OTDM通信系統(tǒng)基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)基本上都包括在OTDM和WDM通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)中。
（二）光孤子通信。光孤子是一種特殊的ps數(shù)量級的超短光脈沖，由于它在光纖的反常色散區(qū)，群速度色散和非線性效應(yīng)相互平衡，因而經(jīng)過光纖長距離傳輸后，波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實現(xiàn)長距離無畸變的通信，在零誤碼的情況下信息傳遞可達萬里之遙。
光孤子技術(shù)未來的前景是：在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信，時域和頻域的超短脈沖控制技術(shù)以及超短脈沖的產(chǎn)生和應(yīng)用技術(shù)使現(xiàn)行速率10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上；在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術(shù)和減少ASE，光學(xué)濾波使傳輸距離提高到100000km以上；在高性能EDFA方面是獲得低噪聲高輸出EDFA。當(dāng)然實際的光孤子通信仍然存在許多技術(shù)難題，但目前已取得的突破性進展使人們相信，光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中，尤其在海底光通信系統(tǒng)中，有著光明的發(fā)展前景。
（三）全光網(wǎng)絡(luò)。未來的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng)。全光網(wǎng)是光纖通信技術(shù)發(fā)展的最高階段，也是理想階段。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了節(jié)點間的全光化，但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點處仍采用電器件，限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康倪M一步提高，因此真正的全光網(wǎng)已成為一個非常重要的課題。
全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點代替電節(jié)點，節(jié)點之間也是全光化，信息始終以光的形式進行傳輸與交換，交換機對用戶信息的處理不再按比特進行，而是根據(jù)其波長來決定路由。
目前，全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段，但它已顯示出了良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看，形成一個真正的、以WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層，建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò)，消除電光瓶頸已成為未來光通信發(fā)展的必然趨勢，更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心，也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級別，更是理想級別。
三、結(jié)語
光通信技術(shù)作為信息技術(shù)的重要支撐平臺，在未來信息社會中將起到重要作用。雖然經(jīng)歷了全球光通信的“冬天”但今后光通信市場仍然將呈現(xiàn)上升趨勢。從現(xiàn)代通信的發(fā)展趨勢來看，光纖通信也將成為未來通信發(fā)展的主流。人們期望的真正的全光網(wǎng)絡(luò)的時代也會在不遠(yuǎn)的將來到來。
參考文獻：
[1]辛化梅、李忠，論光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].山東師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2003，（04）
1.1PDH光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
光纖通信技術(shù)之所以在鐵路通信系統(tǒng)里發(fā)揮重要作用，是因為當(dāng)前對光纖通信技術(shù)的劃分十分精細(xì)，在各個鐵路通信系統(tǒng)里都會使用相應(yīng)的光纖通信技術(shù)，達到最理想的通信效果。PDH光纖通信作為十分重要和關(guān)鍵的方面，能有效清除鐵路通信系統(tǒng)里存在的隱患以及漏洞，確保鐵路通信系統(tǒng)的正常與穩(wěn)定。但PDH存在標(biāo)準(zhǔn)不一、復(fù)用結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜以及網(wǎng)絡(luò)管理功能較弱的問題，所以其難以得到長遠(yuǎn)、有效的發(fā)展。
1.2SDH光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
SDH光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)里的使用解決了PDH光纖通信使用存在的問題，并在此基礎(chǔ)上有所突破，讓鐵路通信系統(tǒng)更加穩(wěn)定和流暢。借助SDH設(shè)備構(gòu)成的具備自愈保護作用的環(huán)網(wǎng)形式，能在傳輸媒體主要信號中斷的時候自動利用自愈網(wǎng)及時恢復(fù)正常的通信狀態(tài)。相較于與PDH技術(shù)，SDH技術(shù)有四個顯著優(yōu)點：一是網(wǎng)絡(luò)管理能力更強；二是比特率和接口標(biāo)準(zhǔn)均統(tǒng)一，讓各個廠家設(shè)備間的互聯(lián)成為了可能；三是提出“自愈網(wǎng)”這一新理論，能在傳輸媒體主要信號中斷時及時恢復(fù)正常；四是運用字節(jié)復(fù)接技術(shù)，簡化網(wǎng)絡(luò)各個支路信號。鑒于SDH光纖通信技術(shù)有諸多優(yōu)點，所以在鐵路通信網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃里，已經(jīng)明確提出了要著重發(fā)展基于同步數(shù)字系列（SDH）基礎(chǔ)上的傳送網(wǎng)。就以xx鐵路為例，該鐵路基于新敷設(shè)20芯光纜里的其中4芯光纖基礎(chǔ)上，開設(shè)SDH2.5Gb/s（1+1）光同步傳輸系統(tǒng)為長途傳輸網(wǎng)，在鐵路的相應(yīng)經(jīng)過點均設(shè)置了SDH2.5Gb/sADM設(shè)備，并借助622Mb/s光口同接入層傳輸設(shè)備相連，發(fā)揮上聯(lián)和保護作用。此外，還借助2芯光纖開設(shè)了SDH622Mb/s（1+0）光同步傳輸系統(tǒng)，將其作為當(dāng)?shù)氐闹欣^網(wǎng)，并在鐵路相應(yīng)經(jīng)過點以及新開設(shè)的各個中間站和線路新設(shè)置了SDH622Mb/s設(shè)備。
1.3DWDM光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
DWDM光纖通信技術(shù)是借助單模光纖寬帶與損耗低的特點，由多個波長構(gòu)成載波，許可各個載波信道能同時在同一條光纖里傳輸，如此一來，在給定信息傳輸容量的情況西夏，就能降低所需光纖的總量。使用DWDM技術(shù)，單根光纖能傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)流量可以高達400Gb/s。DWDM技術(shù)最顯著的優(yōu)點就是其協(xié)議與傳輸速度是沒有關(guān)聯(lián)的，以DWDM技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)可以使用IP協(xié)議、以太網(wǎng)協(xié)議、ATM等進行數(shù)據(jù)傳輸，每秒處理數(shù)據(jù)流量在100Mb~2.5Gb之間。也就是說，以DWDM技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)能在同一個激光信道上以各種傳輸速度傳輸各種類型的數(shù)據(jù)流量。當(dāng)前，在國內(nèi)鐵路通信網(wǎng)里DWDM技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，其中滬杭-浙贛鐵路干線就是國內(nèi)第一條使用DWDM光纖傳輸系統(tǒng)的鐵路。此外，京九、武廣等鐵路的DWDM光纖傳輸系統(tǒng)也在建設(shè)與使用中。就拿京九鐵路來說，京九鐵路線使用的是具有開放性的DWDM系統(tǒng)和設(shè)備，能兼容各種工作波長以及廠商的SDH設(shè)備。波道數(shù)量為16，波道速率基礎(chǔ)為每秒2.5Gb，借助京九線20芯光纜里的2芯G.652單模光纖，使用單纖單向傳輸?shù)姆绞?，也就是說相同波長在兩個方向上都能多次使用，光接口滿足ITU-TG.692協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)。
2結(jié)語
