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[摘要]：电力系统通讯自动化的迅速发展使得电力通讯设备越来越复杂，通讯线路也越来越多，这就给通讯设备管理带来了严峻的挑战。当前电力通讯自动化设备主要有微波通讯设备、光纤通讯设备、电力载波通讯设备和数字通信设备四类，它们各自有不同的优缺点，本文将主要针对其中的光纤通讯设备进行探讨。
中图分类号：TP393.14 文献标识码：TP 文章编号：1009-914X（2012）20- 0125 -01
1.光纤通讯的发展
现代光纤通讯的原理是华裔科学家高辊博士于1966年提出。1976年，美国麻省理工学院的华人谢肇金研制出世界上第一个能在室温条件下连续工作的最佳长波长通信光源——长波长锢镓砷磷半导体激光器，从而进一步推动了光通讯的发展。
近年来，光通讯得到了快速的发展。英国电信公司研究的“不更换光缆”即将原有光纤系统升级的研究喜获成功。他们采用了一种新颖的分配反馈（DFB）激光器，在32公里的1.52微米单模光纤上以最快的速率2.4千兆比/秒成功地传输了数据。这相当于在一根光纤上能通过30 720条话路，或32条满带宽彩色电视频道的系统容量。
2.光纤通讯的基本原理及构成
基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息（如话音）变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度（频率）变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。光纤通信系统基本构成如下。
（1）光发信机。
光发信机是实现电/光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。
（2）光收信机。
光收信机是实现光/电转换的光端机。它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信号，然后，再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平，送到接收端的电端汲去。
（3）光纤或光缆。
光纤或光缆构成光的传输通路。其功能是将发信端发出的已调光信号，经过光纤或光缆的远距离传输后，耦合到收信端的光检测器上去，完成传送信息任务。
（4）中继器。
中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个：一个是补偿光
信号在光纤中傳输时受到的衰减；另一个是对波形失真的脉冲近行政性。
（5）光纤连接器、耦合器等无源器件。
由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制，且光纤的拉制长度也是有限度的。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是，光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合，对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。
3.光纤通讯的优点
3.1频带极宽，通讯容量大。。密集波分复用技术的应用使得光纤的传输带宽比铜线或者是电缆大得多。
3.2损耗低，中继距离长。目前，商品石英光纤和其它传输介质相比的损耗是最低的；如果将来使用非石英极低损耗传输介质，理论上的传输损耗还可以降至更低的水平。这就表明通过光纤通讯系统可以减少系统的施工成本，带来更好的经济效益。
3.3抗电磁干扰能力强。石英有很强的抗腐蚀性，而且绝缘性好。它还有一个更重要的特性就是抗电磁干扰的能力很强，它不受外部环境的影响，也不受认为架设的电缆等干扰。这一点对于在强电领域的通讯应用特别有用，而且在军事上也大有用处。
3.4无串音干扰，保密性好。在电波传输的过程中，电磁波的传播容易泄露，保密性差。而光波在光纤中传播，不容易发生串扰的现象，保密性强。
同时，光通讯采用相干通讯技术，可以大大提高接收机的灵敏度。在误码率为10～9时，相干通信可减小接收机所需的最小信号率，即通常能提高灵敏度到20～30分贝，使中继间距增大。如光纤损耗为0.2分贝/公里，灵敏度提高到20分贝，就能延长中继间距到100公里。相干通讯技术同时能够提高提高选择性。如对每一波长的选择性提高，波分复用的相邻波长就能靠得很近，使复用的波长数增多。这既加大了传输总容量，又允许不同波长载荷不同的信息，使波分复用发挥更好的效用。
除以上特点外，光纤径细、质量轻、柔软、易于铺设；光纤的原材料资源丰富，成本低；温度稳定性好、寿命长。
4.光纤通讯的发展方向
4.1光纤通讯的超速发展
微电子技术中，有一条著名的摩尔定律：集成电路的成度每18个月翻一番。但目前光纤通讯正在以超摩尔定的速度发展，光纤容量及光电器件的性能每9个月就会一番。
现代的光通讯是让光在一种名为光导纤维（简称光纤）的介质中传播。这种传播方式比使用金属导线具有无可替代的优越性。目前世界上80%以上的信息是通过光纤传送的。
近几年迅速发展起来的波分复用技术是在玻璃丝般的光纤里同时传送不同颜色或不同频率的光，光的数量称为波道数。由于这些不同颜色的光各自携带着不同的信息，因此极大地增加了通讯容量。
据权威机构预测，全世界对光纤和光电器件的需求将呈现出持续强劲增长的势头，2025年的需求量将达到7390亿美元，平均年增长17%。
4.2未来光纤通讯将会发展成全光网
光电子技术的一个关键是光电转换（即从光转换成电）与电光转换（即从电转换成光）。例如打电话，对于打电话一方的过程是：声波转换为振动，振动转换为电信号，电信号再转换为光信号在光纤中传播；而对于接电话的一方，这一过程正好相反。
未来的光通讯将会发展成全光网，未来的计算机首先是量子计算机，9个原子组成的量子计算机就可以达到奔腾的速度。由于光子计算机技术过于复杂，其发展在量子计算机之后。光子计算机主要是利用光的并列特点，瞬间就能把一个二维图像调过来。
4.3光存储巨容量
（1）20世纪末兴起的光存储对信息的存取产生了巨大的影响。现在流行的DVD、VCD光盘是光存储的一种形式。专家们正在充分利用光的特点研究远远大于DVD的存储密度和记录速度的技术，从理论上阐述，即：光存储技术达到每立方厘米存储3万卷百科全书的容量。
（2）德国海德堡“欧洲多媒体实验室”的科学家同曼海姆大学计算机科学研究所，在信息数据存储领域进行合作并研究出一项新成果，在一个10米的胶带上可存储100亿个字符，相当于15个CD-ROM的存储量。可以在一卷普通的透明胶带上录制整部电影，这是电脑存储器的革命。
存储需求的扩展比以往任何时候都更加迅速，通过采用光纤通讯技术，高性能、大容量存储设备的战略发展方向将以光纤通讯为基础，因为它提供了未来存储需求的途径。
参考文献：
[1]张淑娥，孔英会，高强.电力系统通信技术[M].北京：中国电力出版社，2005：45～89.
[2]张先迪，李正良.图论及其应用[M].北京：高等教育出版社，2005：123～189.
[3]余世兵.电力通讯自动化设备与工作模式[J].中国高新技术企业，2009（5）：72～
[4]SalomonBrothersStoekReseare五.Deeemberl-1979.FiberoPtiesinTeleeommunieations
[5]CABLETVTECHNOLOGY.冲77August.7.1984.
中图分类号：TP393.14 文献标识码：TP 文章编号：1009-914X（2012）20- 0125 -01
1.光纤通讯的发展
现代光纤通讯的原理是华裔科学家高辊博士于1966年提出。1976年，美国麻省理工学院的华人谢肇金研制出世界上第一个能在室温条件下连续工作的最佳长波长通信光源——长波长锢镓砷磷半导体激光器，从而进一步推动了光通讯的发展。
近年来，光通讯得到了快速的发展。英国电信公司研究的“不更换光缆”即将原有光纤系统升级的研究喜获成功。他们采用了一种新颖的分配反馈（DFB）激光器，在32公里的1.52微米单模光纤上以最快的速率2.4千兆比/秒成功地传输了数据。这相当于在一根光纤上能通过30 720条话路，或32条满带宽彩色电视频道的系统容量。
2.光纤通讯的基本原理及构成
基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息（如话音）变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度（频率）变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。光纤通信系统基本构成如下。
（1）光发信机。
光发信机是实现电/光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。
（2）光收信机。
光收信机是实现光/电转换的光端机。它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信号，然后，再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平，送到接收端的电端汲去。
（3）光纤或光缆。
光纤或光缆构成光的传输通路。其功能是将发信端发出的已调光信号，经过光纤或光缆的远距离传输后，耦合到收信端的光检测器上去，完成传送信息任务。
（4）中继器。
中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个：一个是补偿光
信号在光纤中傳输时受到的衰减；另一个是对波形失真的脉冲近行政性。
（5）光纤连接器、耦合器等无源器件。
由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制，且光纤的拉制长度也是有限度的。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是，光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合，对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。
3.光纤通讯的优点
3.1频带极宽，通讯容量大。。密集波分复用技术的应用使得光纤的传输带宽比铜线或者是电缆大得多。
3.2损耗低，中继距离长。目前，商品石英光纤和其它传输介质相比的损耗是最低的；如果将来使用非石英极低损耗传输介质，理论上的传输损耗还可以降至更低的水平。这就表明通过光纤通讯系统可以减少系统的施工成本，带来更好的经济效益。
3.3抗电磁干扰能力强。石英有很强的抗腐蚀性，而且绝缘性好。它还有一个更重要的特性就是抗电磁干扰的能力很强，它不受外部环境的影响，也不受认为架设的电缆等干扰。这一点对于在强电领域的通讯应用特别有用，而且在军事上也大有用处。
3.4无串音干扰，保密性好。在电波传输的过程中，电磁波的传播容易泄露，保密性差。而光波在光纤中传播，不容易发生串扰的现象，保密性强。
同时，光通讯采用相干通讯技术，可以大大提高接收机的灵敏度。在误码率为10～9时，相干通信可减小接收机所需的最小信号率，即通常能提高灵敏度到20～30分贝，使中继间距增大。如光纤损耗为0.2分贝/公里，灵敏度提高到20分贝，就能延长中继间距到100公里。相干通讯技术同时能够提高提高选择性。如对每一波长的选择性提高，波分复用的相邻波长就能靠得很近，使复用的波长数增多。这既加大了传输总容量，又允许不同波长载荷不同的信息，使波分复用发挥更好的效用。
除以上特点外，光纤径细、质量轻、柔软、易于铺设；光纤的原材料资源丰富，成本低；温度稳定性好、寿命长。
4.光纤通讯的发展方向
4.1光纤通讯的超速发展
微电子技术中，有一条著名的摩尔定律：集成电路的成度每18个月翻一番。但目前光纤通讯正在以超摩尔定的速度发展，光纤容量及光电器件的性能每9个月就会一番。
现代的光通讯是让光在一种名为光导纤维（简称光纤）的介质中传播。这种传播方式比使用金属导线具有无可替代的优越性。目前世界上80%以上的信息是通过光纤传送的。
近几年迅速发展起来的波分复用技术是在玻璃丝般的光纤里同时传送不同颜色或不同频率的光，光的数量称为波道数。由于这些不同颜色的光各自携带着不同的信息，因此极大地增加了通讯容量。
据权威机构预测，全世界对光纤和光电器件的需求将呈现出持续强劲增长的势头，2025年的需求量将达到7390亿美元，平均年增长17%。
4.2未来光纤通讯将会发展成全光网
光电子技术的一个关键是光电转换（即从光转换成电）与电光转换（即从电转换成光）。例如打电话，对于打电话一方的过程是：声波转换为振动，振动转换为电信号，电信号再转换为光信号在光纤中传播；而对于接电话的一方，这一过程正好相反。
未来的光通讯将会发展成全光网，未来的计算机首先是量子计算机，9个原子组成的量子计算机就可以达到奔腾的速度。由于光子计算机技术过于复杂，其发展在量子计算机之后。光子计算机主要是利用光的并列特点，瞬间就能把一个二维图像调过来。
4.3光存储巨容量
（1）20世纪末兴起的光存储对信息的存取产生了巨大的影响。现在流行的DVD、VCD光盘是光存储的一种形式。专家们正在充分利用光的特点研究远远大于DVD的存储密度和记录速度的技术，从理论上阐述，即：光存储技术达到每立方厘米存储3万卷百科全书的容量。
（2）德国海德堡“欧洲多媒体实验室”的科学家同曼海姆大学计算机科学研究所，在信息数据存储领域进行合作并研究出一项新成果，在一个10米的胶带上可存储100亿个字符，相当于15个CD-ROM的存储量。可以在一卷普通的透明胶带上录制整部电影，这是电脑存储器的革命。
存储需求的扩展比以往任何时候都更加迅速，通过采用光纤通讯技术，高性能、大容量存储设备的战略发展方向将以光纤通讯为基础，因为它提供了未来存储需求的途径。
参考文献：
[1]张淑娥，孔英会，高强.电力系统通信技术[M].北京：中国电力出版社，2005：45～89.
[2]张先迪，李正良.图论及其应用[M].北京：高等教育出版社，2005：123～189.
[3]余世兵.电力通讯自动化设备与工作模式[J].中国高新技术企业，2009（5）：72～
[4]SalomonBrothersStoekReseare五.Deeemberl-1979.FiberoPtiesinTeleeommunieations
[5]CABLETVTECHNOLOGY.冲77August.7.1984.