阐述光纤通信中的光传输技术特征和维护对策

阐述光纤通信中的光传输技术特征和维护对策

惠建平

中国电子科技集团公司第 34研究所 广西 桂林 541004

摘要：进入二十一世纪后，在世界范围内诸多的先进技术都得到了有效的发展、升级、优化，其中光纤通信技术也实现了良好的发展及运用，并正在走向成熟运用阶段，同时，也已经悄无声息的与我们的日常生活融为了一体，促进了人类通信方式的多样化发展。虽然光纤通信系统中光传输技术的应用提高了人类生活的便捷性，但也需要做好问题研究及维护工作，才能有效发挥其利用价值。

关键词：光纤通信；光传输技术；维护

引言：受光纤通信系统快速发展等影响，人们在网络信息时代也享受到了诸多便利。不过光纤通信系统的光纤通信技术尚未得到广泛运用，技术水平也有待改善，所以，本文将探讨光纤通信中光传输技术的特征及维护对策。

（一）光纤通信中的光传输技术特征分析

1、抗干扰性

研究发现，国内光纤通信行业发展期间，在制造、加工光纤时所使用的材料主要选择了以二氧化硅为主的石英材料，此类材料存在良好的抗腐蚀性、抗干扰性、绝缘性，在整个光纤通信的全过程中均可以有效的抵抗四周电磁信号的强力干扰及影响，能够有效避免发生信号传输中断、延迟等现象。受此影响，便有效保证了光传输技术信号在光纤通信中的传输时效性、稳定性。

2、低耗损性

比较石英光纤、复合光纤等发现，它们具备的优势表现在中长距离的光信号传输方面，在传输过程中只存在极小幅度耗损，这有助于减小光纤通信现实运行成本。例如：在光波长为1.2～1.5μm区间范围内时，损耗为1dB/km，足见光传输技术的低损耗特征。

3、光波保密性

光波传输阶段的介质主要是石英光纤，和电波视距传播等比较发现，前者传播期间外界不会对其产生较强的干扰，所以使用光传输技术时不仅避免了串联等现象的发生，更改善了光波保密性、保真度，以上即光波保密性特征的主要表现形式。

4、频带宽特性

光纤通信运行及宽带传输时，传输容量直接受频带宽窄影响，且光传输技术存在频带宽、实时传输容量较大等特点。比如，选择光传播频带宽和甚高频频带宽进行分析，甚高频频带为30～300MHz，而光传播技术的载波频率则为30000～100000GHz，二者之间相差极大，光传播频带宽可同时容纳百万级别频道。^[1]

（二）光纤通信中光传输技术应用的常见问题分析

1、光信号发射机方面

光纤通信系统运行阶段，如果在传输信息时发生了信息掉包、乱码、缺失等情况，其主要原因是光传输设备发生失真现象，致使信号缺失。如电光转化传输时的质量常受温度等因素影响，且供电电压改变后光电传输将伴随改变，因此，不管如何处理,接收端均会出现失真情况。

2、光分路器方面

光分路器主要配合光信号发射机共同运行，工作原理即“科学、及时分配光信号发射机传出的信号”。现实应用期间，如果没有移动端口等，分配器基本不会出现故障。但是，若经常移动端口,则会使端口出现附着灰尘颗粒致使接触不良并引出一系列的故障问题,如传输功率降低等，导致信息不能有效传输。^[2]

3、光接收机方面

通常会在光纤通信系统的不同环境的不同位置中合理安置光信号接收机，受环境复杂程度影响，光接收机发生故障的概率相对较高，其问题多发区主要是尾部纤传导接头盒电源处。若应用时发生超压等情况，一般接收机会出现工作状态稳定性变差、电源受损等情况。若纤头传输位置在应用阶段受到污染，则信息传输功率会降低，这会影响光节点电流传输效率，使接受信号质量变差。

（三）光纤通信故障成因解读

目前，光纤通信覆盖面积不断增大，故障成因可归纳为以下五点：

一是，各区域员工综合素质存在较大差异，实际施工期间产生的细小问题会引发系列性问题，如果员工缺乏严谨的工作态度，在不经意间忽略了细节，则不仅会影响施工进度，还可能造成返工现象。

二是，国内光纤通信技术发展较快，各地光纤通信系统线路施工数量激增，若未能做到科学规划，频繁改动通信信号塔，则会影响光传输技术的运行效果。

三是，信号塔施工前未能全面调查施工现场环境，埋下了安全隐患。比如，将信号塔建设在高原雷电多发地区，由于光纤表面的元件是金属导体所构成，在遭受雷电打击时候容易造成电力线短路等的问题，雷电产生的强大电流很容易造成光缆线路的损坏。^[3]

四是，目前敷设的光纤线路材料主要是石英，其绝缘性虽然很好，但在施工中依旧存在些许问题，如接线期间无法保证绝缘效果，不经意间让纤头受潮或触碰到水，从而造成了光缆腐蚀、断裂等现象，最终引发了通信系统瘫痪现象。

五是，施工时要关注纤头接口位置，因为接口处光纤尚未纳入光缆内部接受保护，所以缺乏保护，如果接头动作频率过大，则会提高故障发生率。

（四）维护光纤通信中光传输设备前夕的故障检查工作

在开展光纤通信设备维护工作时，应提前检查故障位置及有关部分，及时发现故障问题成因，同时要记录保存故障信息，预备日后此类情况再次发生时可及时维修、处理。

在检查设备故障期间，应先检查较大的组成部分，若所有的大方面均未查出问题，则应该实施细节检查。良好、稳定的环境有助于光传输设备有序运行，而且光纤通信的部分设备对工作环境涉及的温湿度、清洁性、电压等提出了严苛的要求。所以，当光传输设备投入运行后，应按照要求定期开展大检查、大排查，及时发现、处理问题，确保系统有序运行。

当发生故障后，要立足各视角在第一时间判断什么位置会发生故障导致通信中断。比如，某根传导电缆发生断裂后，造成信息传输中断，此时，技术人员第一步要推测引发传输故障的原因；第二步，要结合推测实施排查，明确成因并制定对策解决问题。负责故障排查处理的技术人员必须熟知设备各项性能指标、技术参数，方可第一时间排查、解决故障问题。^[4]

（五）光纤通信中光传输设备的维护对策

1、组织全面的光传输技术维护工作

一是，光纤通信运行及运用技术期间，使用的相关通信设备所处工作环境应满足设备所需需求，同时，处在复杂工作环境中长时间运行的通信设备，产生故障及问题的几率也会明显增大。所以，组织维护工作期间，首先要全面维护设备和系统的运行环境、设备的物理结构，在保证做好设备外部卫生清洁、确保设备外部完整性的前提下，还要确保光纤通信系统工作环境的稳定性、洁净性，并根据不同设备与光传输技术的运行要求来开展具体的环境维护工作。比如，根据实际需求合理调控工作环境中的温湿度等因素。^[5]

二是，当系统、设备运行时发生故障后，不仅在直接或间接的层面会产生经济损失，还会影响用户体验；同时，问题会伴随光纤通信业务受干扰时间、维护工作时间的增加而变的越发严重。所以，一旦发生系统、设备运行故障，维护人员要在第一时间检测、解析系统运行实时参数、及时诊断并判断设备故障点等，确定故障范围，然后实施维修，从而使光纤通信业务受故障问题的影响程度、实际损失降到最低。

三是，目前光纤通信运行及运用光传输技术阶段，对定期维护系统、设备的工作过于关注，反而忽略了日常工作中预防、预先规避系统运行及技术应用产生的故障问题。所以，必须同步实施定期维护和日常维护工作。一般来说，定期维护工作即“按照月度、季度开展维护光纤通信系统设备方面的拆机维护工作，操作中需要更换寿命到期的设备或功能明显降低的元器件。”日常维护工作即“维护人员对系统各类配置设备的外部结构完好度、运行响声与温度进行检查，并在出现各类运行故障问题时及时地开展故障诊断、设备维护工作。”^[6]

2、确定维护作业相关标准

一是，应该按照要求在管理光纤通信系统硬件设备时定期清洁、打扫设备工作环境，比如要及时清理附着、堆积在设备外部结构上的灰尘、杂质，防止光波在外界因素影响下发生失真、传输失衡等情况。同时，对于设备所在工作环境，应结合设备型号、性能等因素，科学控制温湿度等要素。

二是，组织维护工作期间，维护人员应按照要求穿戴指定的静电手套等安全防护设备，维修时应杜绝直接接触设备的情况发生，因为当设备携带静电或存在漏电故障时，都会直接危害维护人员的生命安全。同时，合理的佩戴安全防暑设备，能够避免维修工作影响设备的稳定运行效果，因此，必须加以关注。

三是，负责光纤通信系统、设备、技术应用进行维护的人员需要掌握专业的技术能力及良好的综合素养，才能有效完成维护工作。所以，负责维护的工作人员在上岗就业前，应接受岗前培训，通过学习掌握光纤通信系统框架及网络拓扑结构、设备运行原理、维修技术应用要点、安全操作规范等，从而提高其维护专业能力及素养，才能保证维护工作的有序开展。

3、及时更换故障插件

研究发现，光纤通信系统中运用的光传输技术设备的故障成因和插件、插盘存在较大的联系。因为，插件、插盘具有较高的集成度，里面的导线比较纤细，制造难度大、维护保养工作十分复杂。所以，在维护保养相关设备时，若出现操作失误，则会有一定几率使整个插盘、插件出现报废性损耗，受此影响，要想降低维护保养成本、减少维护时间，在维护光传输技术设备时，一旦探查出插件、插盘故障，应第一时间更换故障插盘、插件，保证光纤通信系统正常、稳定运行，才能避免造成较为严重的经济损失；之后可和厂家协调，实施维修。

4、合理运用网络管理系统

维护、保养光纤通信的光传输技术设备期间，应积极发挥计算机系统利用价值，比如，当光传输技术设备因故障无法运行后，可以采用网络管理系统提取、解析设备运行指标，确定设备故障类型及设备故障点，以此提高排查、处理光传输技术设备故障的效率。另外，伴随网络管理系统的不断优化、升级，维护人员应积极的应用网络管理系统所具备的检测能力，实现光传输技术设备故障预警目标，从而有效提高设备维护保养效率、质量及水平。

5、采用替换法处理故障

所谓替换法，即“用相似或相同的物体将原物体替换，承担其工作责任。”将替换法引入光纤通信设备维护工作中加以运用，可提高故障排查精准性。比如，当系统、设备或技术应用时出现故障现象后，经排查发现某部件工况出现问题，此时可采用替换法替换该部件，如果系统、设备或技术应用恢复正常运行状态，且故障消失，则表明该部件存在问题，此时，采用同型号部件加以替换即可。

^[7]

6、观测及仪表分析法的使用

若光纤通信系统运行时发生故障，网络信息管理者应及时分析系统上传的报错信息，同时，要根据设备提示的警告装置信息，科学整理、解析得到的数据信息，正确推测、判断故障发生范围，然后使用仪表设备对故障点进行精准定位。假设光信号线路产生了故障，此时可通过光功率计量设备检测线路收发光状况，确定故障问题发生点及原因，之后制定针对性处理举措，加以维修即可。

（六）光纤通信中的光传输设备维护基本原则

1、顺序维护原则

如果光纤通信系统在运行时发生了故障，应按照顺序维护原则加以维护。

一是，维护人员应根据获取的系统实时运行参数、故障类型实施排查，及时确定故障所在范围；比如，结合故障类型确定系统故障大致发生范围，然后在该范围中分析设备实时运行参数，排查具体故障点。

二是，故障设备及范围被确定后，维护人员要根据先外后内维护原则，搭配体感故障诊断法，对故障设备外部结构的温度状况、设备运行是否存在异响、设备电缆线路连接状况、结构完整性进行详细检查。

三是，检查、诊断设备内部结构，若发现问题，则需要加以维修处理。

2、先支后主原则

当光纤通信系统中的光传输设备在运行时产生了线路板故障问题后，应按照先支后主原则，首先检查支线线路板是否存在故障，这样有助于在维修设备时减小对光纤通信系统带来的影响。

3、先通后修原则

若光纤通信系统在运行阶段出现了故障现象，首先要把业务切换到备用光纤通道中，然后方可组织故障排查、维修，这样有助于使运行故障对光纤通信业务造成的影响、损失降至最低。

4、优先维护原则

如果光纤通信系统运行期间有两台或超过两台的光传输设备出现运行故障现象，此时，维修人员应合理的、综合的对比、分析各类型光传输设备采购成本、剩余使用寿命和主要故障类别及所发挥的职能效用；然后，优先对经济价值高、故障受损严重的光传输设备开展维护工作。^[8]

5、结合实际原则

在处理光纤通信系统中的光传输设备故障时，维护人员应根据光传输设备的实际故障种类、故障直观表现（比如异常高温、震颤、响动）及设备性能指标等状况，优选最佳的设备维护及故障诊断方法，完成设备维护。比如，要根据故障实际表现，选择、利用替换法、仪表测试法等方法去诊断、确定故障类型及故障点，然后制定针对性举措加以维修。

结束语：伴随信息化时代的来临，社会在光纤通信系统的光传输技术运用方面提出了更高的要求，在未来，只有立足光纤通信系统中光传输技术的特征，做好问题的研究及维护对策的制定、实施，才有助于解决光纤通信系统中光传输设备的故障问题，提高其实际利用价值。

参考文献：

[1]浅谈可见光通信技术与产业管理[J].戴慧玲,杨琳,刘恩亚.中国无线电.2020(07)：34-36

[2]光纤通信网络的优化及运行研究[J].史程.中国新通信.2021(06)：5-6

[3]广电网络光纤通信网络技术的分析[J].高娟娟,韩学利.中小企业管理与科技(中旬刊).2021(06)：183-184

[4]电力光纤通信网络的规划与设计研究[J].马文.通信电源技术.2021(04)：31-33

[5]基于数字信号处理的电力光纤通信网络状态监测[J].药炜,张凯,原军,张源.机械与电子.2021(07)：24-27

[6]光纤通信网络的运行及维护策略研究[J].邹泓泽.网络安全技术与应用.2021(08)：131-133

[7]光纤通信网络窃听方法与防御对策研究[J].牛帅.中国新通信.2019(23)：19

[8]光传输设备散热设计介绍及日常维护要求[J].李佳.数字通信世界.2020(04)：187

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