標簽：OTDR 光纖通信
光纖通信是現(xiàn)代通信網(wǎng)的主要傳輸手段，它的發(fā)展歷史只有約20年，已經(jīng)歷3代：短波長多模光纖、長波長多模光纖和長波長單模光纖。采用光纖通信是通信史上的重大變革，美、日、英、法等20多個國家已宣布不再建設電纜通信線路，而致力于發(fā)展光纖通信。我國光纖通信已進入實用階段。
光纖通信的誕生和發(fā)展是電信史上的一次重要革命，與衛(wèi)星通信、移動通信并列為20世紀90年代的技術。進入21世紀后，由于因特網(wǎng)業(yè)務的迅速發(fā)展和音頻、視頻、數(shù)據(jù)、多媒體應用的增長，對大容量(超高速和超長距離)光波傳輸系統(tǒng)和網(wǎng)絡有了更為迫切的需求。
光纖通信與以往的電氣通信相比，主要區(qū)別在于它有很多優(yōu)點：傳輸頻帶寬、通信容量大;傳輸損耗低、中繼距離長;線徑細、重量輕，原料為石英，節(jié)省金屬材料，有利于資源合理使用;絕緣、抗電磁干擾性能強;還具有抗腐蝕能力強、抗輻射能力強、可繞性好、無電火花、泄露小、保密性強等優(yōu)點，可在特殊環(huán)境或軍事上使用。
光纖通信的應用領域很廣泛，主要用于市話中繼線。光纖通信的優(yōu)點在這里可以充分發(fā)揮，逐步取代電纜，得到廣泛應用。長途干線通信過去主要靠電纜、微波、衛(wèi)星通信，現(xiàn)已逐步使用光纖通信，并形成了占全球優(yōu)勢的比特傳輸方法。
光纖通信還可用于全球通信網(wǎng)、各國的公共電信網(wǎng)(如我國的國家一級干線、各省二級干線和縣以下的支線)、高質(zhì)量彩色電視傳輸、工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)視和調(diào)度、交通監(jiān)視控制指揮、城鎮(zhèn)有線電視網(wǎng)、共用天線(CATV)系統(tǒng)等。
1光纖通信技術
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健？梢园压饫w通信看成是以光導纖維為傳輸媒介的“有線”光通信。光纖由內(nèi)芯和包層組成，內(nèi)芯一般為幾十微米或幾微米，比一根頭發(fā)絲還細;外面層稱為包層，包層的作用就是保護光纖。
實際上光纖通信系統(tǒng)使用的不是單根的光纖，而是許多光纖聚集在一起的組成的光纜。由于玻璃材料是制作光纖的主要材料，它是電氣絕緣體，因而不需要擔心接地回路;光波在光纖中傳輸，不會發(fā)生信息傳播中的信息泄露現(xiàn)象;光纖很細，占用的體積小，這就解決了實施的空間問題。
2光纖通信技術的特點
頻帶極寬，通信容量大。
光纖的傳輸帶寬比銅線或電纜大得多。對于單波長光纖通信系統(tǒng)，由于終端設備的限制往往發(fā)揮不出帶寬大的優(yōu)勢。因此需要技術來增加傳輸?shù)娜萘?，密集波分復用技術就能解決這個問題。
損耗低，中繼距離長。
目前，商品石英光纖和其它傳輸介質(zhì)相比的損耗是最低的;如果將來使用非石英極低損耗傳輸介質(zhì)，理論上傳輸?shù)膿p耗還可以降到更低的水平。這就表明通過光纖通信系統(tǒng)可以減少系統(tǒng)的施工成本，帶來更好的經(jīng)濟效益。
抗電磁干擾能力強。
石英有很強的抗腐蝕性，而且絕緣性好。而且它還有一個重要的特性就是抗電磁干擾的能力很強，它不受外部環(huán)境的影響，也不受人為架設的電纜等干擾。這一點對于在強電領域的通訊應用特別有用，而且在軍事上也大有用處。
無串音干擾，保密性好。
在電波傳輸?shù)倪^程中，電磁波的傳播容易泄露，保密性差。而光波在光纖中傳播，不會發(fā)生串擾的現(xiàn)象，保密性強。除以上特點之外，還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設;光纖的原材料資源豐富，成本低;溫度穩(wěn)定性好、壽命長。正是因為光纖的這些優(yōu)點，光纖的應用范圍越來越廣。
3不斷發(fā)展的光纖通信技術
SDH系統(tǒng)光通信從一開始就是為傳送基于電路交換的信息的，所以客戶信號一般是 TDM的連續(xù)碼流，如PDH、SDH等。伴隨著科技的進步，特別是計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展，傳輸數(shù)據(jù)也越來越大。分組信號與連續(xù)碼流的特點完全不同，它具有不確定性，因此傳送這種信號，是光通信技術需要解決的難題。而且兩種傳送設備也是有很大區(qū)別的。
不斷增加的信道容量光通信系統(tǒng)能從PDH發(fā)展到SDH，從155Mb/s發(fā)展到lOGb/s，近來，4OGB/s已實現(xiàn)商品化。專家們在研究更大容量的，如160Gb/s(單波道)系統(tǒng)已經(jīng)試驗成功，目前還在為其制定相應的標準。此外，科學家還在研究系統(tǒng)容量更大的通訊技術。
光纖傳輸距離從宏觀上說，光纖的傳輸距離是越遠越好，因此研究光纖的研究人員們，一直在這方面努力。在光纖放大器投入使用后，不斷有對光纖傳輸距離的突破，為增大無再生中繼距離創(chuàng)造了條件。
向城域網(wǎng)發(fā)展光傳輸目前正從骨干網(wǎng)向城域網(wǎng)發(fā)展，光傳輸逐漸靠近業(yè)務節(jié)點。而人們通常認為光傳輸作為一種傳輸信息的手段還不適應城域網(wǎng)。作為業(yè)務節(jié)點，既接近用戶，又能保證信息的安全傳輸，而用戶還希望光傳輸能帶來更多的便利服務。
互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需求與下一代全光網(wǎng)絡發(fā)展趨勢近年來，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)發(fā)展迅速，IP業(yè)務也隨之火爆。研究表明，隨著IP業(yè)的迅速發(fā)展，通信業(yè)將面臨“洗牌”，并孕育著新技術的出現(xiàn)。隨著軟件控制的進一步開發(fā)和發(fā)展，現(xiàn)代的光通信正逐步向智能化發(fā)展，它能靈活的讓營運者自由的管理光傳輸。而且還會有更多的相關應用應運而生，為人們的使用帶來更多的方便。
綜上所述，以高速光傳輸技術、寬帶光接入技術、節(jié)點光交換技術、智能光聯(lián)網(wǎng)技術為核心，并面向IP互聯(lián)網(wǎng)應用的光波技術是目前光纖傳輸?shù)难芯繜狳c，而在以后，科學家還會繼續(xù)對這一領域的研究和開發(fā)。從未來的應用來看，光網(wǎng)絡將向著服務多元化和資源配置的方向發(fā)展，為了滿足客戶的需求，光纖通信的發(fā)展不僅要突破距離的限制，更要向智能化邁進。
4光纖鏈路的現(xiàn)場測試
現(xiàn)場測試的目的對光纖安裝現(xiàn)場測試是光纖鏈路安裝的必須措施，是保證電纜支持網(wǎng)絡協(xié)議的重要方式。它的目的在于檢測光纖連接的質(zhì)量是否符合標準，并且減少故障因素。
現(xiàn)場測試標準目前光纖鏈路現(xiàn)場測試標準分為兩大類：光纖系統(tǒng)標準和應用系統(tǒng)標準。
①光纖系統(tǒng)標準：光纖系統(tǒng)標準是獨立于應用的光纖鏈路現(xiàn)場測試標準。對于不同的光纖系統(tǒng)，它的標準也不同。目前大多數(shù)的光纖鏈路現(xiàn)場檢測應用的就是這個標準。
②光纖應用系統(tǒng)標準：光纖應用系統(tǒng)標準是基于安裝光纖的特定應用的光纖鏈路現(xiàn)場測試標準。這種測試的標準是固定的，不會因為光纖系統(tǒng)的不同而改變。
光纖鏈路現(xiàn)場測試光纖通信應用的是光傳輸，它不會受到磁場等外界因素的干擾，所以對它的測試不同于對普通的銅線電纜的測試。在光纖的測試中，雖然光纖的種類很多，但它們的測試參數(shù)都是基本一致的。
在光纖鏈路現(xiàn)場測試中，主要是對光纖的光學特性和傳輸特性進行測試。光纖的光學特性和傳輸特性對光纖通信系統(tǒng)對光纖的傳輸質(zhì)量有重大的影響。但由于光纖的特性不受安裝的影響，因此在安裝時不需測試，而是由生產(chǎn)商在生產(chǎn)時進行測試。
現(xiàn)場測試工具
①光源：目前的光源主要有LED(發(fā)光二極管)光源和激光光源兩種。
②光功率計：光功率計是測量光纖上傳送的信號強度的設備，用于測量絕對光功率或通過一段光纖的光功率相對損耗。在光纖系統(tǒng)中，測量光功率是最基本的。光功率計的原理非常像電子學中的萬用表，只不過萬用表測量的是電子，而光功率計測量的是光。
通過測量發(fā)射端機或光網(wǎng)絡的絕對功率，一臺光功率計就能夠評價光端設備的性能。用光功率計與穩(wěn)定光源組合使用，組成光損失測試器，則能夠測量連接損耗、檢驗連續(xù)性，并幫助評估光纖鏈路傳輸質(zhì)量。
③光時域反射計：OTDR根據(jù)光的后向散射原理制作，利用光在光纖中傳播時產(chǎn)生的后向散射光來獲取衰減的信息，可用于測量光纖衰減、接頭損耗、光纖故障點定位以及了解光纖沿長度的損耗分布情況等。
從某種意義上來說，光時域反射計(OTDR)的作用類似于在電纜測試中使用的時域反射計(TDR)，只不過TDR測量的是由阻抗引起的信號反射，而 OTDR測量的則是由光子的反向散射引起的信號反射。反向散射是對所有光纖都有影響的一種現(xiàn)象，是由于光子在光纖中發(fā)生反射所引起的。
光纖通信的容量雖然在目前來講已經(jīng)非常大，但仍有大量應用能力閑置，伴隨著社會經(jīng)濟和科學技術的進一步發(fā)展，對信息的需求也會隨之增加，并會超過現(xiàn)在的網(wǎng)絡承載能力，因此我們必須進一步努力研究更加先進的光傳輸手段。因此，在經(jīng)濟社會發(fā)展的推動下，光纖通信一定會有更加長久的發(fā)展。
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