［提要］21世纪以来，随着光纤通信技术的进步和发展，其应用越来越广泛。光纤通信以其固有的优点，在人类技术的发展史上充当重要的角色，光纤通信的应用也是历史性的改革，使我们走上了信息的高速公路。随着技术不断地进步及其管理体制的进步，市场的逐步开放，光纤通信的发展出现新的局面。本文就光纤通信的特点、光纤通信技术，主要对光纤通信的应用及发展前景进行分析介绍。
关键词：光纤通信；特点；应用；发展前景
中图分类号：TN929文献标识码：A
收录日期：2014年6月10日
一、光纤通信的特点
光的应用在人类发展的早期就已出现，人们应用光进行信息传递如打手势等。光纤通信具有以下特点：第一，频带较宽，通信容量大，这样使其传输距离较远。第二，抗电磁干扰性能较好，其制作材料为石英，来源丰富，有效节约有色金属铜的使用，绝缘性较好，使光纤通信时信号串扰小，同时保证保密性能和较强抗腐蚀能力保障传输质量等。第三，与其他通信相比，光纤尺寸小和重量小，有利于运输和铺设。其他优点还包括光缆适应性强，温度稳定性好，使用的寿命长，无辐射，该技术难于窃听。光纤通信也有缺点：在其切断和接续中，需要一定的技术和设备，同时不利于分路、不灵活；光纤光缆的弯曲半径是有一定规范标准的。
二、光纤通信技术
光纤通信技术随着通信发展和实际应用的需要，从而不断发展及更新。随着社会信息传输的发展需要，传统的通信方式已不能满足人们的应用。更多扩大通信容量的通信方式成为发展光通信的瓶颈，在上世纪七十年代，人们找到了新的光源和传输介质，开创光纤通信的新篇章。同时，提高通信的载波频率也被用于扩大通信容量的，其中有人们最熟悉的光波，其特点为微米级的波长，频率为Hz数量级。目前光纤技术有两种包括通信系统所用的光纤和特种光纤，前者具有损耗低、传输色散低优点，后者近年来应用和开发较活跃。
三、光纤通信的应用
目前我国生产光纤光缆能力及技术实力得到大力发展，开发新产品及技术创新能力有明显进步，光纤通讯方面的指标都达到世界先进水平，已成为世界第二大光纤光缆国。
（一）广播电视网中的应用。随着科技进步，光纤通讯技术不断成熟，其应用的范围不断扩展。在广播电视领域应用的格局已经形成，通过光纤进行广播电视信号的传输，基础设施光纤网络也逐渐完善。光纤传输系统具有优势包括：容量大及传输频带宽、低损耗、低成本保密性好等，这些改变以往靠微波中继传输的途径，运输中不出现噪声保证传输信号的质量，排干扰性能强。在城市的数字电视和数据传输的过程占据最可靠地位，进一步实现直播的传送方式。在电视节目数字化的现代，光纤通讯保障视音频的质量，是理想的传输介质。光纤通讯在广播电视网中应用的优越性是显著的。
（二）电力通信网中的应用。光纤通讯有上述的优点，它在电力通讯领域也得到青睐，逐渐成为其发展的一个方向。同时，电力通讯结合其自身资源优势，建立一个普及全国的现代电力光纤通讯的系统。电力通讯网在实际应用中结合其特点，做到速度快、可靠性好、清晰度高、保护环境、保证其投资效益等。在全世界都面临的能源保护的问题上，主要的电力能源应该寻求其可持续发展，避免遭遇自身发展的瓶颈，从而符合电力行业的发展需要。
（三）电信干线传输网中的应用。全球通信产业蓬勃发展，尤其对容量大、性能高的网络传输需要逐渐增多，光纤通信充分利用其巨大优势，在电信干线传输网的应用中得到认可。目前在一些大城市、省会城市中，光纤的建立已经实现向各方向辐射的干线光纤网络，未来我国光纤通信的应用不断发展，更多以光纤通信为主的传输网络将不断建设。
四、光纤通信的发展前景
我国光纤通讯的研究起于1974年，光纤通信的研究从现场试验，到光纤通信系统的实用化研究，为现在的大规模应用奠定扎实的基础。到现在，光网络的发展处于发展的起步阶段，具有很大的发展空间。
（一）SDH走向网络边缘并向融合的多业务平台转型。目前，电信网的传送体制主要有SDH，但是SDH的发展也逐渐走向网络边缘，为了满足更多业务的需要，我们需要融合多业务平台的转型，包括接入技术多样化、网络结构多样化、客户需要差异化等，使得SDH走向网络边缘并向融合的多业务平台转型，逐步实现传输网与接入网的融合。SDH实现多业务平台可以简化结构，减少大量单独的业务节点和传送节点设备等，减少投资成本，节省不必要的空间浪费，降低消耗，从而可以实现竞争力。
（二）40Gbit/s系统的发展、挑战和应用。随着业务发展不断需要，从最初设想中采用多个波道传输信号的理念逐渐被废弃，最终证实单道波提速的可行性。信号速率从10Gbit/s到40Gbit/s的发展，他们之间的技术差别大于4倍，虽然40Gbit/s已经进入高速光传播并成熟发展，但是面对未来网络应用环境的高要求，40Gbit/s不可避免面临挑战，包括技术和成本等方面，成本上主要与其传输技术复杂性相关，研发成本及设备成本较高，相比较10Gbit/s，它无法形成大规模效应等。新一代的100Gbit/s的技术标准及接口带动实现高速传输，在高速传输的领域得到广泛的关注。但是其仍无法超越40Gbit/s的性价比。
（三）向超大容量、超长距离波分复用系统的发展。在过去的十几年，计算机迅速发展，其中集成电路的处理功能及计算速度以每年60%进行增长，而光纤通信系统的容量却每年200%进行增加，并且这种现象在这几年内没有减退的现象。网络的光纤化现在也得到发展和推广，以其本身的独特优点有着巨大带宽、成本低和维护较容易等开始占据国家省际光缆骨干网、省内干线网光纤，目前已经向超大容量超长距离波分复用系统的发展。波分复用系统利用其低损耗波段，从而增加光纤的传输容量，增加信息传输的物理限度，实现一个光纤传输数个非同步信号的功能。增加对数字信号和模拟信号兼容性，增加该技术本身的灵活性。
（四）城域CWDM技术的发展。随着光通信发展的变化，其基本网络格局已确定，并逐渐向城域网拓宽。近年来，尽管光纤通信出现过热发展出现负面效应，但CWDM技术的发展符合市场和经济的需要，在技术上，有DWDM的独特优势，在价格上也以市场相适应。CWDM最明显优势在于其系统设计简化，降低其成本，便于集成，灵活性较好。CWDM技术发展具有特殊的历史环境，未来发展应该结合本身优势，不可过于模仿DWDM功能，着力于提高该系统单波长的应用效率，把二层交换机与其整合，提高和扩展CWDM的使用灵活度及范围。
（五）光以太网的发展与主要挑战。20世纪下叶以来，以太网是应用最广泛的网络技术，以太网以其独有的优势占据了85%的网络端口数，近几年，我们迎来光以太网的发展，它给宽带城域发展带来革命性的改变。光以太网具有光纤传输和以太网优点的结合达到最佳性能，这是其未来发展的优势。以太网与其他接入方式相比具有以下的优势：它可以和其他操作系统相互兼容，具有强大的网络基础，相比较而言，以太网性能好，而价位低，安装即可开通，可靠性强，以太网有按需升级的能力，有三种级别的容量性等，以太网无论是在设备安装和性价上都比ADSL及CABLE更有发展优势。光以太网目前居于以太网技术，并对网管及流程工程进一步改进，实现城域网在数据速率及传输距离方面的需要。总之，为了能够实现两者的同步发展，需要在技术层面以及市场层面上进行双方向的发展，从而保证光以太网的广泛应用。市场的需求以及技术的限制是一项技术的发展阻碍，因此需要克服两者的阻碍，才能够实现良好发展。
五、结语
光纤通信技术是21世纪信息传输的一项重要技术，广泛应用于现代信息社会的应用中，具有普遍意义，在上文中，我们就光纤通讯特点及应用，探讨其未来发展前景，随着光通信技术不断的发展，通信行业将更进一步，在未来通信领域中，光纤通信技术发展将朝着主流技术趋势，人类也将进入全光时代。因此，重视对于光纤技术的应用，是未来通信市场的主要方向，也是通信系统实现低损耗高效率的基础。为了能够更好地实现光纤技术在市场上的应用，应该着手如何降低成本，发挥光纤通信的技术优势，保证在使用的过程中，能够实现效率与效果的双丰收。
主要参考文献：
［1］薛华，孔繁敏，韩春艳.全内反射型大模式面积光子晶体光纤设计［J］.量子光学学报，2008.4.
［2］牛荣健.光纤传输特性及相关技术分析［J］.重庆职业技术学院学报，2005.2.
［3］王永柱.介质对层状光子晶体光纤传输特性的影响［J］.中国科技信息，2010.18.
［4］杨倩倩，侯蓝田.八边形结构的双折射光子晶体光纤［J］.物理学报，2009.12.