【摘要】和傳統的通訊技術相比，光纖通訊在容量、損耗、傳輸速率等方面具有優勢，在強大的技術和資金支援下，獲得了迅猛發展。本文首先分析了光纖通訊技術的特點，然後介紹了在鐵路通訊系統中的應用，最後闡述了未來發展趨勢，以供參考。
【關鍵詞】光纖通訊；鐵路通訊系統；技術應用；發展趨勢
光纖通訊技術從出現到發展，容量不斷擴大、傳輸速度不斷加快，不僅技術革新迅速，而且應用範圍迅速擴充套件，目前在多個領域得到普遍應用。以鐵路通訊系統為例，向著智慧化、寬頻化的方向發展，光纖通訊技術的應用，可以滿足系統對於通訊技術的需求，促使通訊系統更加完善。以下對此進行深入探討。
1光纖通訊技術的特點
1.1通訊容量大
光纖通訊技術具有頻頻寬、容量大的特點，相比於微波技術，光纖在訊號傳輸上的容量高出數十倍；相比於電波頻率，光纖的光波頻率高出十幾倍。單純從光纖的頻頻寬度來看，光纖傳輸帶的寬度比銅纜、電纜都要大，而且傳輸過程中的損耗較小，這是一個巨大的優勢。綜合來看，光纖通訊的資訊傳輸容量大、傳輸距離遠，這是其他通訊技術難以比擬的。
1.2光纖損耗低
我國目前常用的光纖材質為石英光纖，相比於其他材質的損耗低，可以降低施工運營成本。另外，玻璃材質具有電器性質，而且石英光纖在具體施工中，由於絕緣效能良好，因此不需要設定接地和迴路，能加快施工進度、降低施工成本。通訊企業要想獲得長遠發展，就必須通過節約成本提高競爭力，光纖通訊技術的應用剛好滿足這一要求。
2光纖通訊技術在鐵路通訊系統中的應用
鐵路通訊系統的建設，對於通訊技術的要求如下：①通訊系統的網路結構、軟體硬體，均要滿足列車在高速執行下的通訊要求；②可以實現無線列控，能準確排程列車的執行，實現列車和地面控制中心之間的資訊交流；③可以沿著鐵路線路快速越區切換；④降低鐵路沿線惡劣環境對通訊系統的影響。基於此，目前採用的光纖通訊技術主要如下：
2.1波分複用技術
利用單模光纖的低損耗區，波分複用技術具有寬頻資源，可以根據光波的波長、頻率的不同，改建成為不同通道。在傳送端使用波分複用器，可以將不同波長的載波結合在一起，然後傳輸至同一光纖中。而在接收端，利用分波器可以將不同坡長、不同訊號的光載波分離開來。不同波長的光載波訊號彼此相互獨立，一根光纖可以對多路光訊號進行復用傳輸。目前，波分複用技術已經在鐵路通訊系統中應用，優勢包括兩點：①不會受到天氣、電磁訊號的干擾；②資訊傳輸效率明顯提升。
2.2光纖接入技術
在資訊高速公路中，光纖接入網是一個關鍵的環節，為了滿足使用者的需求，提高資訊傳輸速度，應該重視使用者的接入部分，要求具備主幹寬頻傳輸網路。光纖寬頻接入期間，存在多種不同的傳輸模式，其中最為常見的兩種模式是FTTH和FTTCab。這兩種傳輸模式的應用，光纖可以在不同位置進行傳遞，不再受到時間、空間的限制。但是，考慮到光纖到戶是光纖寬頻接入的最終形式，因此必須分析不同寬頻的特性，提供多種寬頻需求，提升使用者體驗。
2.3PDH技術
在我國，PDH光纖通訊技術在鐵路通訊系統中的應用，最初是在大秦鐵路上，該鐵路專案採用的是八芯單模短波光纖，同時利用PDH二芯搭建起幹局線網路通訊系統。在區段通訊電路和沿線車站，則採用二芯配置PCM、D/I、8Mb/sPDH等，該通訊系統的建成，標誌著同軸模擬傳輸相光纜資料通訊系統的應用。但是，技術缺點是複用結構複雜、技術標準不一、網路管理難度大，因此阻礙了該技術的快速發展。基於此，SDH技術應運而生，提高了光纖通訊技術的應用價值，首先統一收集光纖訊號，然後通過不同頻率將訊號傳送出去，應用在高速行駛的列車中具有良好效果。
2.4SDH技術
SDH是高速傳輸、同步數字體系的通訊技術，傳輸效能更加優化。在訊號傳輸上，可以利用不同的頻率進行傳輸，或者採用多種等級傳遞方式。如此，列車在高速執行時，資訊傳遞基本不會受到干擾。相比於PDH技術，應用優勢如下：①介面標準、位元率均統一，即使是不同廠家生產的裝置，也能夠相互連線。②網路管理能力提高，網路訊號在傳輸過程中，傳輸效率明顯加快。③基於SDH裝置構成的環網形式，具有自愈功能，一旦主訊號切斷，通過自愈網可以快速恢復正常通訊。④SDH技術的應用更加廣泛，將數字加成技術、網路通訊訊號相結合，可以提高鐵路通訊系統的穩定性，優化資訊傳輸。
2.5DWDM技術
DWDM技術的應用，是以多個波長作為載波，在一條光纖內，可以實現各個載波通訊通道的傳輸，因此能減少光纖的數量，單根光纖的傳輸速度可達到400GB/s。目前該技術也已經在鐵路通訊系統中應用，首先將波長、光纖頻率相結合，通過DWDM裝置促使資訊系統全面相容；然後利用SDH裝置，可以實現訊號波的傳輸。該技術的優勢是不會受到雷雨等惡劣天氣的影響，雖然初始應用時會存在訊號傳輸不穩的.情況，但隨著應用時間的延長，資訊傳輸效率明顯提升，傳輸速度顯著加快。
3鐵路通訊系統中光纖通訊技術的未來發展趨勢
3.1光時分複用技術
為了進一步提高光纖傳輸系統的傳輸容量，可以採用超大容量、超長距離傳輸的光纖通訊技術，除了波分複用技術以外，還有光時分複用技術（OTDM）、密集波分複用技術（WDM）等。這兩種技術的應用，可以在單根光纖中提高傳輸通道的傳輸容量。在實際應用中，由於OTDM技術、WDM技術的通訊系統容量有限，可以同時使用多個OTDM訊號，用來提高傳輸容量。另外，偏振複用技術的應用，可以減弱相鄰通道之間的相互作用，不僅佔用的空間小，而且色散管理分佈要求低，歸零編碼訊號具有較強的適應能力，目前在大容量的通訊系統中得以應用。而OTDM/WDM混合傳輸系統，目前尚未有一些技術問題沒有解決。
3.2光孤子通訊技術
光孤子通道是一種特殊的超短光脈衝，它處於光纖的反常色散區，能夠平衡光纖的非線性效應、群速度色散效應。針對較長距離的光纖傳輸，利用光孤子通訊技術，不會改變光纖的波長、速度等引數。光孤子通訊技術具有良好的應用前景：①在長距離高速通訊中，利用超短脈衝控制技術，可以減少ASE，增加傳輸距離；②為了提高光學濾波的傳輸距離，利用光孤子通訊技術，可以輸出低噪音的EDFA。
3.3全光網路技術
全光網路是未來的高速通訊網，也是光纖通訊技術發展的最佳狀態。傳統的光網路可以實現節點間的全光化，但在網路節點處採用的是電器件，會阻礙通訊網路容量的增大，這是鐵路通訊系統必須解決的問題。在全光網路中，電節點會被取代，可以實現資訊的高速交換和傳輸，使用者資訊依據波長決定。我國目前全光網路技術尚處於初級發展階段，在未來，該技術會逐漸發展為以WDM技術為主體的光網路層，可以消除電光瓶頸帶來的不利影響，成為未來資訊網路的核心。
4結語
綜上所述，光纖通訊技術具有通訊容量大、光纖損耗低的特點，因此在通訊系統中廣泛應用。本文以鐵路通訊系統為例，目前光纖通訊技術的應用，以波分複用技術、光纖接入技術、PDH技術、SDH技術、DWDM技術為主要代表。在未來，光纖通訊技術向著光時分複用技術、光孤子通訊技術、全光網路技術的方向發展，能促進鐵路通訊水平的提升。
參考文獻
[1]倪鹿明.淺談光纖通訊技術在鐵路通訊系統中的應用[J].資訊通訊，2015（3）：240~241.
[2]趙克河.光纖通訊技術在鐵路通訊系統中的應用[J].中小企業管理與科技，2014（1）：299~300.
作者:趙瑤憲 單位:中國鐵建電氣化局集團有限公司