淺談信號(hào)在光通信中的傳輸

1、    淺談信號(hào)在光通信中的傳輸    摘 要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的迅速發(fā)展，人們?cè)谏a(chǎn)生活中對(duì)信息傳輸質(zhì)量的要求不斷提高，以光為載體的光通信技術(shù)受到越來(lái)越多的關(guān)注。其在通信、交通、教育等多個(gè)領(lǐng)域都獲得了較為廣泛的應(yīng)用，有效地促進(jìn)了現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展。但是，我們也必須意識(shí)到信號(hào)在傳輸過(guò)程中，會(huì)受到各種因素的影響，必須采取針對(duì)性的措施盡可能的減少光信號(hào)的損耗。因此，本文就信號(hào)在光通信中的傳輸問(wèn)題展開(kāi)研究，希望為促進(jìn)我國(guó)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供一定借鑒。關(guān)鍵詞：信號(hào)；光通信；傳輸近年來(lái)，光通信技術(shù)得到了飛速的發(fā)展和應(yīng)用，它是一種以光為載體的現(xiàn)代通信技術(shù)。在實(shí)

2、際應(yīng)用中，具有高速率、大容量、安全性能好、運(yùn)行穩(wěn)定、成本低廉等特點(diǎn)，已在電信、教育、軍事等多個(gè)領(lǐng)域獲得了廣泛地應(yīng)用，有效地促進(jìn)了現(xiàn)代化信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但是，隨著光通信的推廣應(yīng)用，信號(hào)的損失問(wèn)題也是越來(lái)越突出，在信號(hào)的傳輸過(guò)程中不僅會(huì)受到本身因素的影響，還會(huì)受到施工及環(huán)境因素的影響，產(chǎn)生很多不必要的損失，如何才能有效減少光信號(hào)的損耗，提高信號(hào)的質(zhì)量，已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。1光纖及光纜概述光纖是一種高效的光信號(hào)傳輸工具，它是利用光脈沖的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞。一般來(lái)說(shuō)，光纖的關(guān)鍵組成部分是具有較高折射率的玻璃，光束在其中能夠進(jìn)行穩(wěn)定的傳輸，并在表層進(jìn)行全反射之后，以“之”字形向外傳輸。光纜則是將相應(yīng)

3、數(shù)量的光纖組合起來(lái)構(gòu)成纜心，再包上一定的保護(hù)層，以實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸?shù)耐ㄐ啪€路。光纖在實(shí)際應(yīng)用中，是以光為載體并以模的形式進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)?，這里的模是指線路截面電磁波的具體分布情況。不同的模是以不同的系數(shù)、速率傳輸?shù)?，有著各自的特點(diǎn)。目前，主要包括單模（僅傳輸一種模式）與多模光纖（可傳輸多種模式）兩種類(lèi)型，在應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行選擇。2光纖具有的優(yōu)勢(shì)通過(guò)近些年的應(yīng)用，光纖表現(xiàn)出多方面的優(yōu)勢(shì)，不僅傳輸?shù)乃俾矢?、?shù)據(jù)容量大，而且安全性、可靠性等方面也非常的理想。相比于電纜，在傳輸帶寬，通信容量，信號(hào)質(zhì)量等方面都有著較大的優(yōu)勢(shì)。而且中繼距離更長(zhǎng)，適用的范圍更廣，在當(dāng)前的很多領(lǐng)域都能得到應(yīng)用。同時(shí)，光纖是由玻

4、璃等材料制作而成，相比于電纜在成本上更低，使用價(jià)格更便宜，能夠進(jìn)一步擴(kuò)大企業(yè)效益。此外，它的絕緣性能，抗腐蝕性能也非常好，能夠適用在各種復(fù)雜的環(huán)境下，并且不會(huì)受到周邊電磁的干擾，信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性更強(qiáng)，可靠性更高。此外，光纖傳輸不帶電，在使用時(shí)非常安全，即使是易燃、易暴的環(huán)境也可以使用。運(yùn)行壽命更長(zhǎng)，重量更輕，在鋪設(shè)過(guò)程中更加方便操作，不僅減少了施工工作量，也避免了可能的危險(xiǎn)。這些都推動(dòng)著光纖的推廣應(yīng)用，并進(jìn)一步促進(jìn)了通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。3信號(hào)在光通信中的傳輸光通信技術(shù)有著多方面的優(yōu)勢(shì)，但在其應(yīng)用過(guò)程中，也不可避免的會(huì)產(chǎn)生一定程度的損耗。光纖的傳輸損失，就是光信號(hào)在傳輸過(guò)程中由于受到各種因素的

5、影響，而造成信號(hào)強(qiáng)度的衰減。一般情況下，可用衰減系數(shù)來(lái)表示信號(hào)損失的程度，其在很大程度上決定了光纖傳輸?shù)木嚯x。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，信號(hào)傳輸過(guò)程中不僅會(huì)受到本身因素的影響，還會(huì)受到施工及環(huán)境因素的影響，下面對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)的描述。3.1光纖本身因素造成的傳輸損失在對(duì)光信號(hào)的損失進(jìn)行研究時(shí)，光纖本身的因素是無(wú)法忽略的。研究指出，材料的物質(zhì)特性、使用的摻雜劑、包含的雜質(zhì)等都會(huì)造成信號(hào)的損耗，原子缺陷、色散等也會(huì)對(duì)信號(hào)的質(zhì)量產(chǎn)生不同程度的影響。實(shí)踐證明，光纖本身因素造成的損失是影響傳輸距離、信號(hào)穩(wěn)定性的最重要因素，要想進(jìn)一步改善光通信質(zhì)量，必須加強(qiáng)這方面的研究，提出更加穩(wěn)定、可靠的制作材料及生產(chǎn)工藝。3.2

6、非本身因素造成的傳輸損失非本身因素造成的損失，一般是由于光纖在鋪設(shè)過(guò)程中受到了彎曲、擠壓，熔接過(guò)程中操作不當(dāng)以及其他外部因素影響而產(chǎn)生的損失。（1）光纖的鋪設(shè)過(guò)程中，需要進(jìn)行一定程度的彎曲、拉伸等操作。盡管光纖是可以進(jìn)行彎曲的，但彎曲過(guò)度時(shí)，必然會(huì)對(duì)其質(zhì)量產(chǎn)生某種影響，即便仍可以使用，但光傳輸?shù)穆窂綍?huì)發(fā)生改變，其中的部分光能會(huì)無(wú)意義的損失掉，進(jìn)而引發(fā)光信號(hào)的損失。一般來(lái)說(shuō)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，造成的損失越大。光纖在鋪設(shè)中遭受扭曲，或是在安裝硬件設(shè)備進(jìn)行盤(pán)繞時(shí)，當(dāng)產(chǎn)生了比其直徑大的多的彎曲就會(huì)引發(fā)額外的衰耗。此外，在光纖的生產(chǎn)加工過(guò)程中，其接觸面出現(xiàn)比較微小的不規(guī)則時(shí)，也會(huì)因?yàn)閼?yīng)力的分布不均衡而帶來(lái)光信號(hào)

7、的衰耗。（2）光纖因生產(chǎn)、施工不規(guī)范以及外界環(huán)境變化等也會(huì)產(chǎn)生一定程度的損失。在具體的施工過(guò)程中，有時(shí)候會(huì)受到較大的外力牽引、拉扯，就會(huì)出現(xiàn)打扣、浪涌等，進(jìn)而引發(fā)光纖保護(hù)層的損傷，而使得部分應(yīng)力出現(xiàn)不均衡，最終就會(huì)造成光信號(hào)的損失。在外界環(huán)境變化較大時(shí)，比如光纖就會(huì)受到溫度變化的影響，出現(xiàn)熱脹冷縮等形成細(xì)微的彎曲，這也會(huì)引發(fā)額外的光信號(hào)損失。（3）光纖熔接過(guò)程中，也難免會(huì)帶來(lái)傳輸損失。在進(jìn)行熔接時(shí)，熱熔保護(hù)管會(huì)發(fā)生扭曲、變形，光纖會(huì)出現(xiàn)移位、傾斜，接觸面的完整度、潔凈度也會(huì)受到影響，再加上操作人員的技術(shù)水平參差不齊、施工步驟不規(guī)范、熔接設(shè)備設(shè)置不當(dāng)?shù)?，都有可能引發(fā)光信號(hào)的損失。3.3降低傳輸損

8、失的幾點(diǎn)建議通過(guò)上述分析，我們對(duì)引起光信號(hào)損失的原因有了一定了解，為提高光傳輸質(zhì)量，應(yīng)針對(duì)性的采取措施盡可能的減少損耗的產(chǎn)生。（1）在光纖的生產(chǎn)制造階段，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)原材料的管理，確保材料質(zhì)量。同時(shí)，要通過(guò)技術(shù)上的升級(jí)、優(yōu)化，不斷改進(jìn)生產(chǎn)工藝。（2）生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格遵照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行生產(chǎn)，并確保生產(chǎn)過(guò)程的規(guī)范性、標(biāo)準(zhǔn)性，不得為了降低成本而簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程。（3）在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，有關(guān)單位在條件允許的情況下，應(yīng)盡可能選擇優(yōu)質(zhì)的光纖和連接器，且選用同樣批次的光纖產(chǎn)品，以確保光纖工程的整體性能。（4）在工程施工階段，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境特點(diǎn)選擇鋪設(shè)路線以及光纖連接方式。4結(jié)語(yǔ)總的來(lái)說(shuō)，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，對(duì)信號(hào)傳輸效率、傳輸質(zhì)量的要求不斷提高，以光為載體的光通信技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛地應(yīng)用。但是，光信號(hào)在傳輸過(guò)程中，不可避免的會(huì)受到各種因素的影響，而出現(xiàn)不同程度的損耗。為此，如何有效的減少信號(hào)在光通信中的傳輸損失，是當(dāng)前亟待解決的一個(gè)問(wèn)題，這對(duì)于光通信的未來(lái)發(fā)展也有著重要意義。參考文獻(xiàn)：1 李錦， 張聯(lián). 淺談廣播電視信號(hào)傳輸中光纖傳輸技術(shù)的應(yīng)用j. 數(shù)