学文网摘要：管线通信系统中，长距离、高速率、大容量信息传输需求迅速增长，这对光纤器件的性能和功能提出了更为严格的要求。下面本文就以常见的光纤器件为例，对光纤通信中光纤器件的运用进行分析，并就其光纤器件的发展方向加以论述，以对光纤器件在光纤通信中的实践运用加以明确。
关键词：光纤通信；光纤器件；运用
中***分类号：TN929.11 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 19-0000-01
Optical Fiber Communication Devices Using Analysis
Wang Xingchen
(School of Electrical Engineering,Northwest University for Nationalities,Lanzhou730030,China)
Abstract:Pipeline communication systems,long distance,high-speed,high-capacity information transmission needs of rapid growth,which is fiber-optic device performance and functionality made more stringent requirements.The following article in the common optical devices,for example,fiber optic devices for optical fiber communications in the use of analysis and the development of its fiber-optic devices to be addressed to the device for optical fiber communications in the practice of the use to be clear.
Keywords:Optical fiber communication;Optical devices;Using
光网络在经历了寒冬的洗礼后，逐渐迎来其生机盎然的春天。光网络的发展是同光纤器件分不开的，现代光网络对光纤器件提出了新的要求，这即是推动光模块和光器具进展的动力和方向。至今为止，光纤器件已经伴随着光纤通信的发展走过了几十年，其不仅是光纤网络的基石，且在很大程度上促进了光纤通信产业和技术的迅速发展。相信随着光纤器件技术的不断发展和应用的日渐成熟必将进一步促进光纤通信产业的发展。
一、光纤通信中光纤器件的运用
（一）光纤耦合器的运用。随着化学腐蚀、机械抛磨、熔融拉锥等耦合器制造工艺的出现，进一步推动了光纤耦合器的发展，出现了各种功能优良、结构丰富的光纤耦合器。依据光的耦合机理已经设计出形式多样的光纤耦合器结构，如布拉格、光电子、光纤光栅、双包层、星型、X型光纤耦合器等。光纤耦合器作为一种无源器件，其在光纤通信中的运用主要是传送与分配光信号，从而实现合波模式耦合、光场分波及光信号传播的方向性。当前，我国的耦合器的生产工艺已经趋于成熟，这为实现光纤耦合器生产的规模化提供了技术保障。（二）光纤放大器的运用。光纤放大器是增加可用宽带的主要光器件，其成本占据了光纤通信系统总成本的三分之一。当前，光纤通信中主要应用的是EDFA（掺饵光纤放大器），其的增益介质为掺饵光纤，泵浦源为LD，实现了铒离子的粒子数反转。W***技术的采用使得每根光纤可用宽度得到增加。信息数量进而增加，从而实现了大容量的信息传输。但是在DWDM系统中进行信号传输时，会降低信号能量。而光纤放大器的运用便可对光信号功率进行直接放大，不但延伸了光传输的距离，降低了系统成本，亦简化了系统构成，实现了传输线路的透明化。（三）光开关的运用。作为重要的光波导器件，光开关与光开关阵列具有串音低、插入损耗小、开关功耗小、开关速度快、寿命长、重复性好、结构小型化等优势。在DWDM传送网中，光开关得到了广泛的运用。在光纤路由备份大容量传送网中，光纤传输链路一旦失效，通过光开关便可迅速完成倒换，对路由进行重新选择，从而避免了信息的丢失。且随着光微电机械开关的不断发展，光开关将能够同微处理器实现连接，来使光电子器件实现集成化。（四）波分复用器的运用。波分复用器指的是一种在一条光纤上使用多数激光进行不同波长同时传输的光波技术，无需新光纤线路的铺设，就可在很大程度上提高光纤通信系统的传输容量，且可进行随时的扩容升级，来将现有网络不断叠加于光网络上。按功能和应用波分复用器可分为光纤扩大器、粗波复用器、分插复用器和密集波复用器等。（五）光纤光栅的运用。光纤光栅是通过紫光外曝光形式，利于光纤材料敏感性，来形成周期性的折射率变化，构成相位光栅的永久性空间。其实质作用是形成纤芯内窄带的反射镜或滤波器。光纤光栅具有对偏振不敏感、插入损耗低、光谱响应动态可控、同普通光纤续接简便等特点。作为高性能滤波元件，光纤光栅在光纤放大器、光纤光栅激光器、光分插复用器、密集波分复用器、偏振模色散补偿器和光交叉连接器等光纤通信网络元件中作用十分重要。如通过利用其选频特性，来制造出性能各异的滤波器，从而应用于网络器件的波长选择。
二、光纤器件的发展方向
（一）单根光纤传输成为主流，容量进一步提升。光纤通信将在光传输功能的基础上向大容量、高速度的方向发展，其内涵包括单一通道传输速度的提升和传输信道数在同一根光纤中的增加。这一趋势下，对于光纤器件提出了更高的技术要求，即不断创新来满足光纤通信的发展需求。（二）实现光交换。全光网络的兴起于发展表面当前的光纤通信的研究重点已经开始从光传输想光交接发生转移。光纤通信网络的变化与增强对于光纤器件提出了更高的要求，即服务于光纤通信光交换的实现。（三）集成光器件将大力推动光纤通信技术的普及。对于光纤通信来将，光集成器件的兴起于发展对其有着极大的推动作用，是光纤器件在今后发展的一个重要坐标。因光集成器件便于自动化生产，可实现规模化加工、多功能集成，故能够实现光纤器件的多功能和低成本化。在从分立式光纤器件过度到光集成器件的过程当中会对分立式半导体向大规模与集成电路的演化过程加以反映，其具有无量的前程。从而使得对于集成光器件的研发应成为日后工作的重要内容。（四）为推行光纤器件的普遍，决定了价格低廉是其努力的方向。光纤通信网络的建设重点开始逐步由长途骨干网转移到接入网和城域网，这一转移对光纤器件自身性能提出了更高的要求，即是对其价格低廉的需求，从而使其满足光纤器件的不断发展，实现早日普及。
三、结语
当前，我国在光纤器件的生产与研发上已取得不少成绩，有了一定的基础，但相比于一些发达国家，仍存在着一定的差距。这就要求我们走创新发展之路，强化对光纤器件的研发投入力度，从而为光纤通信系统奠定了一个可靠坚实的基础，促进光纤通信网络建设向前继续推进。
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[作者简介]王兴晨（1990-），男，甘肃兰州，西北民族大学电气工程学院，2008级通信工程专业。
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