浅析光通信及其发展趋势

摘要：光通信技术是信息时代最重要的通信技术之一，在万物互联的时代发挥了独特的作用。本文从光通信技术的发展背景、技术原理出发，分析了光通信技术的优势所在，并浅谈了光通信技术的未来发展方向。

关键词：光通信;信息技术;5G

引言

在信息时代的背景下，光通信技术作为电子通信领域最重要的技术之一，为信息技术的发展提供了巨大的能量。随着“光纤入户”的发展，光通信技术在人们的生活中所起的作用愈加显著。光通信技术是如何给电子领域提供如此巨大的能量的呢？相对以往的传输技术，光通信的技术优势在哪？它的发展前景又是怎么样的呢？本文从光通信技术的技术原理出发，分析了光纤通信的优势所在，以及它在我们生活中所起的作用。通过对技术原理以及优势的分析，进而推断光通信技术的发展趋势。

一.光通信技术

发展情况

1965年高锟提出利用利用光纤进行信息传输进行信息传输能达到大容量、长距离、低损耗的效果，同时他还论述了实现低损耗光纤的技术途径。高锟的理论为光纤通信奠定了理论基础，通信领域带来了巨大的变革，因此，高锟于2009年获得诺贝尔奖。随着光纤通信研究的深入，光纤通信的速率越来越快，应用也越来越广泛。但是光纤通信也并不是一点缺点都没有，虽然光纤有通信容量大、不受干扰等优点，但是光纤有质地脆、机械强度差、切断和接续不便、分路耦合不灵活、弯曲半径不能过小、存在供电困难等缺点。

所以光纤发展的同时，无线光通信也慢慢发展起来。无线光通信是一种结合了无线通信和光纤通信的优点的新型通信方式。它以大气为传输媒质，在视距内传输，具有容量大、保密性高、组网机动灵活、可实现宽带传输的特点，为高速、宽带的光通信的接入方式提供了一种新的途径。

二.光通信发展趋势

随着5G时代的到来，未来的通信网络必然会朝着低延时、超带宽、高可靠性、超高速、大容量、长距离的方向发展。5G时代会产生很多需要短时延、快响应的应用，为了支撑这些应用，光通信网络架构也会有重大的变化。

1.“光纤到户”接入技术（FTTH）

在5G时代，高清数字电视、VR/AR、万物互联等应用场景的出现，必将推动FTTH的发展。要满足用户越来越高的需求，依靠现有的ADSL远远无法解决，所以在未来的日子里，FTTH技术必将逐渐推广展开。在完成FTTH后，便可推动实现三网合一。

2.提高单模光纤传输能力极限

根据信息论和非线性光纤效应的相关理论，单模光纤的传输能力已经快接近极限，而低损耗、大带宽是实现长距离高速光通信的关键，所以未来我们需要从各种途径提高单模光纤的传输能力极限，主要有一下三种：提高单波长的传输速率、扩大光纤可用的信号带宽、空分复用。

3.智能光联网技术

随着IP业务的持续快速增长，对网络带宽的需求变得越来越高，同时由于IP业务流量和流向的不确定性，对网络带宽的动态分配要求也越来越迫切。为了适应IP业务的特点，光传输网络开始向支持带宽动态灵活分配的智能光网络方向 发展。在这种趋势下，自动交换光网络（ASON）应运而生。ASON网络是由信令控制实现光传输网内链路的连接/拆线、交换、传送等一系列功能的新一代光网络。ASON使得光网络具有了智能性，代表了下一代光网络的发展方向。在人工智能的大背景下，完全可以将光网络的链路处理、信息处理等融合人工智能的相关算法（比如在物理层应用深度学习等），使得光网络更加地智能化，更加地高效。

4.全光网络

未来对网络的速度有着极高的要求，全光网络是光通信技术的最高的一个阶段，也是较为理想的一个阶段，除了接入输出节点，利用光节点代替电节点，所有节点全光化，可以极大地提高光通信的速率。全光网络将是未来光通信发展的一个非常重要的方向。

5.结合无线光通信和光纤通信的特点

光纤通信技术有着光通信的诸多优点，但是光纤本身的物理结构决定了光纤的脆弱、娇贵，无线光通信不需要光纤，所以也就没有光纤的那些缺点，不过无线光通信易受大气影响并且收发端对准精度要求高，有一定的缺陷。但是如果未来能将无线光通信和光纤通信结合，必将给光通信技术带来巨大的提升。比如说根据光的某些特性建立虚光纤等。

6.光器件的集成化

每一種技术的发展，都离不开支持技术的基础器件的发展。光器件的集成化以及光器件的相关研究一直都是光通信技术的一个研究方向。按照光通信的发展趋势，光器件集成度必然会越来越高，光器件也会也来越精密。发展光器件，是发展光通信的关键环节之一，只有具备自己制造精密光通信器件的能力，我们才能真正在光通信领域取得真正的领先。

总结：

光通信技术已经成为了通信领域的主要技术之一，但是仍然有着很大的发展提高空间。5G时代的到来，会推动光通信行业的发展，同时，光通信技术的发展也会推动5G时代的加速到来。光通信技术有着许多其他通信技术无法比拟的优势，只有合理发展和应用光通信技术，才能满足信息时代的更高的需求，实现人们生活质量的进一步提升。

参考文献：

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[4]姜婷.浅谈光纤通信技术的应用现状及其发展趋势[J].科技风，2017 （24）：69.

[5]5G大潮下的光通信产业前瞻[J].通信世界，2017 （25）：22.

作者简介：吴恒锋，男，汉族，广东省韶关市人，本科生，研究方向：通信工程。

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