Analysis of the Principles and Development Trends of Fiber Optic Communication Technology

XIANG Qiushi, WANG Miao, XIE Dongchen, ZHOU Zexin (Jiangsu Normal University, Xuzhou 221116, China)

Abstract: The article focuses on analyzing the basic principles of fiber optic communication technology, and on this basis, draws the working principle diagram of the fiber optic communication system, in order to explore the optimization scheme of fiber optic communication technology and predict its future development trend, providing theoretical reference for the development of modern fiber optic communication.

Key words: optical fiber; fiber optic communication; modern information technology; development trends

随着通信技术的飞速发展，我国于1992年开通第

一个光纤通信系统，正式步入超远距离传输、超高效率传播的光纤通信时代。近年来，光纤通信成为现代信息技术的主要方式之一[1]。光纤通信技术主要是指光导

纤维通信技术。利用光导纤维的低损耗、大容量、远中继、易耦合等特性，实现了对光波信号的加载与传输。

1 光纤通信技术原理1.1 光纤概述

光纤，就是光导纤维，又叫作介质圆波导，它的典

型结构为多层同轴圆柱体[2]，主要由折射率较高的纤芯与折射率较低的包层组成，最外面还有一层起到保护作用的涂覆层。即由外而内依次为涂覆层、包层、纤芯。

光导纤维由高纯二氧化硅制成，也就是我们常说的石英玻璃。并且在纤芯内部添加诸如磷、锗、氟化物等物质，以此提高纤芯内部折射率。同时在包层中掺入少量氧化硼，以此降低发生在包层中的折射率，最终

使得发生在纤芯中的折射率na大于发生在包层中的折射率nb，从而达到发生全反射的效果。

1.2光发射机工作原理

光纤通信技术解决了将电信号加载到光源上的问题。光发射机作为光端机的一种，大多数采用直接调制的方法。它的作用是将电端机送来的电信号调制成相应的光信号送入光纤中传输。目前我国的光发射端机的性能要求为入纤光功率要为0.01～10 mw，稳定性为5%～10%，消光比一般小于0.1。其中，消光比的定义如下：

光发射机一般由电路模块、驱动模块、温控模块、监测模块、保护控制模块五部分组成。具体如图1所示。

电信号进入电路模块，经过译码、扰码、编码等过程，电信号被变成适合在光纤线路中传输的线路码型，最终经过一系列处理将电信号转变为光信号在光纤中传输。其中，温控模块用来调整温度；监测模块用来检测光信号；保护控制模块用来调控与反馈信号。基金项目：本论文得到国家留学基金资助，项目名称为国外合作项目（促进与俄乌白国际合作培养项目），录取文号为留金欧[2022]694号，编号为202210090021。作者简介：项秋实（1998-），男，江苏徐州人，硕士研究生在读，研究方向为光纤通信。

王 淼（1999-），男，山东济南人，硕士研究生在读，研究方向为光纤通信。谢东辰（1999-），男，江苏徐州人，硕士研究生在读，研究方向为光纤通信。

周泽鑫（2002-），男，江苏南京人，本科在读，研究方向为信息通信。