第四节　光纤通信的特点与应用

在目前的通信领域，光纤通信得以广泛的应用和发展，是由其自身的特点所决定的。下面着重讨论光纤通信的特点和应用。

一、光纤通信的特点

1.光纤通信的优点

光纤通信之所以受到人们的极大重视，是因为和其他通信手段相比，具有无与伦比的优越性。

（1）传输频带极宽，通信容量很大

从理论上讲，一根仅有头发丝粗细的光纤可以同时传输100亿个话路。虽然目前远未达到如此高的传输容量，但用一根光纤同时传输50万个话路（40Gbit/s）的试验已经取得成功，它比传统的同轴电缆、微波等要高出几千倍乃至几十万倍以上。一根光纤的传输容量如此巨大，而一根光缆中可以包括几十根直至上千根光纤，如果再加上波分复用技术把一根光纤当作几十根、几百根光纤使用，其通信容量之大就更加惊人了。

（2）由于光纤衰减小，无中继设备，故传输距离远

由于光纤具有极低的衰减系数（目前已达0.25dB/km以下），若配以适当的光发射、光接收设备以及光放大器，可使其中继距离达数百千米甚至数千千米。这是传统的电缆（1.5km）、微波（50km）等根本无法与之相比拟的。

（3）光纤抗电磁干扰，保密性好

波在光纤中传输时只在其芯区进行，基本上没有光“泄漏”，因此其保密性能极好。

（4）耐化学腐蚀，适应能力强

适应能力强是指它不怕外界强电磁场的干扰、耐腐蚀、可挠性强（弯曲半径大于250mm时其性能不受影响）等。

（5）光纤尺寸小，重量轻，便于传输和铺设

光缆的敷设方式方便灵活，既可以直埋、管道敷设，又可以水底或架空敷设。

（6）光纤是石英玻璃拉制成形，原材料来源丰富，并节约了大量有色金属

制造石英光纤的最基本原材料是二氧化硅，而二氧化硅在大自然界中几乎是取之不尽、用之不竭的，因此其潜在价格是十分低廉的。

2.光纤通信的缺点

（1）光纤弯曲半径不宜过小。

（2）光纤的切断和连接操作技术复杂。

（3）分路、耦合麻烦。

光纤元件价格昂贵，且光纤质地脆、弯曲半径大、易因屈曲而损毀、机械强度低、布线时需要小心及需要专门的切割及连接工具，光纤的接续、分路及耦合比铜线麻烦等，但这些都不是严重的问题，随着科技的发展这些问题都可以获得解决。

二、光纤通信的应用

光纤通信以其信息容量大、保密性好、体积小、重量轻、无再生中继距离长等优点得到广泛应用，其应用领域遍及通信、交通、工业、医疗、教育、航空航天和计算机等行业，并正在向更广更深的层次发展。光纤通信的应用正给人类的生活带来深刻的影响与变革，光纤通信是当今世界上发展最快的领域之一，也是我国与国际先进水平差距最小的一个领域。光纤通信首先应用于市内电话局之间的光纤中继线路，继而广泛地用于长途干线网上，成为宽带通信的基础。光纤通信尤其适用于国家之间大容量、远距离的通信，包括国内沿海通信和国际长距离海底光纤通信系统。对于光纤通信网，我们可以把它分成三个层次，一是长途干线网，它是远距离的；二是城域网，它由一个大城市中的很多光纤用户组成；三是局域网，比如一个单位、一个大楼、一个家庭。

光纤通信的应用主要体现在：

（1）光纤在公用电信网间作为传输线。由于光纤损耗低、容量大、直径小、重量轻和敷设容易，所以特别适应作市内电话中继线及长途干线线路，这是光纤的主要应用场合。

（2）局域网中的应用。这是一种把计算机和智能终端通过光纤连接起来，实现工厂、办公室、家庭自动化的局部地区数字信息网。

（3）光纤宽带综合业务数字网及光纤用户线。光纤通信的发展方向是把光纤直接通往千家万户。在我国已敷设了光纤长途干线及光纤市话中继线，目前除发展光纤局域网外，还要建设和发展光纤宽带综合业务数字网以及光纤用户线。光纤宽带综合业务数字网除开办传统的电话、高速数据通信外，还开办可视电话、可视会议电话、遥远服务以及闭路电视、高质量的立体声广播等业务。

（4）作为危险环境下的通信线。诸如发电厂、化工厂、石油库等场所，对于防强电、防辐射、防危险化工产品流散、防火灾、防爆炸是非常重要的。因为光纤不导电，没有短路危险，通信容量大，故最适合这类系统。

（5）满足不同网络层面的应用。为适应光传送网向更高速率、更大容量、更长距离方向发展，光纤通信不同层次网络对光纤要求也不尽相同。在核心网层面、城域网层面、局域网层面，光纤通信都得到了广泛的应用。

（6）应用于专网。光纤通信主要应用于电力、公路、铁路、矿山等通信专网，例如电力系统是我国专用通信网中规模较大、发展较为完善的专网。随着通信网络光纤化趋势进程的加速，我国电力专用通信网在很多地区已经基本完成了从主干线到接入网向光纤过渡的过程。目前，电力系统光纤通信承载的业务主要有语音、数据、宽带业务和IP等常规电信业务；电力生产专业业务有保护、安全自动装置和电力市场化所需的宽带数据等。可以说，光纤通信已经成为电力系统安全稳定运行以及电力系统生产生活中不可缺少的一个重要组成部分。