光孤子通信的问题及解决方案探讨

　　郁涵许家铭赵伟男
　　【摘要】光孤子通信因其具有安全性高、失真度小的优点而受到广泛应用，本文基于光孤子的概念，从其形成与通信的原理入手对其展开探讨，对其通信中出现的问题进行了分析，为其进一步解决提供了创新的思路。
　　【关键词】光孤子通信；解决方案；探讨
　　一、引言
　　近年来，经过科技人员长期以来的不懈努力，光孤子通信技术取得了令人瞩目的成就。其在国内外的研究不断取得新的进展，研发人数不断增多，光孤子通信及其应用已发展成为当前信息技术领域最为活跃的课题之一。但是，在其发展过程中也遇到了多个方面的问题与不足之处，这需要相关研究者的继续努力使其逐渐发展完善。首先，虽然光孤子通信技术已获得了一定的应用，但在很多方面仍然存在问题与不足，因为光孤子通信采用的是宽带进行信号传送，因此极易遭受环境因素的干扰，造成不可避免的损耗。需要采取严格的防范策略，并与安全技术厂商紧密的联系起来，对各类可能发生的安全隐患加以排除。同时，相关厂商还需构建相应的安全机制，从而保证光孤子通信的可靠、安全传输。其次，想要实现光孤子通信的广泛应用，还有许多的技术上的难题需要攻克。光孤子通信尽管有着多方面的优势，但也存在着某些缺陷，这在其推广过程中，需要被加以重视。我们要广泛合理应用光孤子通信的技术特点，致力于将其用途发挥极致，同时努力克服光孤子通信存在的缺陷与不足之处，找出应对措施或解决的措施，尽可能的应用好这一通信技术。
　　二、光孤子通信概述
　　光孤子可以依靠色散效应使得光脉冲加宽，但是非线性效应使其脉冲变短，在两者作用平衡时，光脉冲传播就不会受到光路的影响，而可以不失真进行传播，光孤子通信的误码率也非常低，因此成为重要的通信研究方向。目前投入使用的基于线性光学原理的常规光纤通信系统中，由于色散跟光纤损耗的存在，脉冲信号幅度会减小，同时波形也会展宽，从而限制了系统的传输距离和传输容量。但是光孤子不仅可以克服光纤色散的制约，提高传输容量，而且可以从根本上改变现有通信方式中使用中继站所带来的损耗和不便。该技术是一类较为新型的通信技术，其可以将上升及下降的冲击脉冲来加以調制设计，进而实现Ghz量级的带宽。而这一技术的发展应用，可以说能够在一定程度上解决以往的通信技术在某些传播层面上的困难。因此，同别的通信技术比较，该技术具有自己特有的优势。比如：对于可能的信道衰落不太敏感、信号的功率谱密度较低、系统较为简单、定位准确度较强，还有就是，它有着非常强的抗干扰能力，可以运用更多的信道，及高速率、低损耗等等特点。因为高频信号会伴随传输距离的延伸而不断衰减，所以光孤子通信技术更加适合用在短距离通信之中。
　　三、光孤子通信的一些问题
　　就目前来说，计算机信息通讯新技术及其应用的互补性变得越来越明显。各类接入技术有着各自的覆盖面，各自的适用领域，各自的应用特性，各自的接入速率，且能够进行相应方面的互补。比如：3G能够满足无缝覆盖及其他方面的移动需要，WLAN能够满足中距离的较高速率接入需要，而UWB能够满足近距离的超高速率接入需要等等。所以，在政策制订上有关部门要考虑到各类无线技术的发展，推动网络的整体化进程，利用网络的多元化，满足不同群体的技术需要，以实现业务的细分，尽可能的实现计算机信息通讯的均衡性发展。政府部门需要为企业配置充足的无线资源，实现各种技术有关谱段的划分工作。如此才能有助于综合规划计算机信息通讯网络，实现资源的高效分配及应用。不过，相关部门也需加强监管，确保计算机信息通讯的安全性。相对于其他通讯技术，由于光孤子采用了全光系统，光孤子通信还具有减少误码率，减少成本，降低系统的复杂性，接收系统更简单等优点。但是在实际应用中，由于光孤子本身的性质，光孤子通信还有若干问题需要解决。
　　1）要实现光孤子通信首先是要产生的光孤子。而要产生能在光纤中稳定地传输光孤子，必需使光孤子源输出的光脉冲为双曲正割形，且振幅达到一定的峰值时才行，同时用于通信的光孤子源要求它要具有体积小、成本低、寿命长等特点。激光器输出的脉冲虽经光纤放大器放大后可获得较理想峰值功率。但其在传输过程中，光脉冲中心部分在非线性自相位调制与色散效应共同影响下会失真，因此也不是很理想。
　　2）光孤子在传输过程中，相邻的光孤子间会产生相互影响。一般来说，相邻的同相光孤子就会相互吸引，由此光孤子会在光纤中产生周期性的碰撞，相邻的反向光孤子就会相互排斥，由此相邻的光孤子的间距会越来越远。
　　3）在目前设计的光孤子通信系统中，为了克服光纤损耗通常要用大量的放大器来进行能量补偿，而放大器的自发辐射噪声会使得光孤子的幅度和相位发生随机的变化，造成误码。
　　四、光孤子通信技术的发展趋势
　　光孤子通信技术的发展演化。首先是通信技术自身的升级、换代，其次是受到用户多元化需求的驱动。综合以上两个方面来考虑，光孤子通信技术的发展趋势主要是表现在以下几个层面。
　　（一）通信网络的广泛存在
　　这能够使得我们所有人只要想使用网络，就能够任意的通过智能终端实现无线网络的接入，从而获得自己想要的信息服务，而且网络还会逐渐的深入我们的工作生活，利用信息上的交互来为人们提供更为积极的服务。
　　（二）融合性越来越强
　　以后的通信系统必然会是趋于多元化，而要想重新搭建一个新的系统，成本是人们难以承受的，且还有很大的技术隐患。所以，将现有的系统利用融合的方法进行互联，必将是未来的重要发展趋势。
　　（三）安全性逐渐增强
　　光孤子通讯利用的是在空间传播带有信息的载波，这样一来就会使得互相间的通信易于泄露，所以，怎样有效的增强信息的安全性以及通信的传送效率也将是未来的重点研究课题及方向。
　　（四）终端的信息个人化
　　今天，对通信技术这一领域来说，各大运营商所推出的各种各样的智能手机、终端等智能产品获得了越来越多人们的青睐，由此可见，这样一方面促进了通信行业的进一步发展，另一方面也在增加着用户个人对该技术的需求，使得最近几年来一直保持着极为旺盛的市场发展，简单来说，通信技术的发展正在向着信息个人化这一趋势迈进。
　　五、结论
　　总而言之，随着通信技术的飞速发展，光孤子信息通讯新技术及应用得以涌现，光通信网络广泛应用，正在不断地改变着我们的工作、生活。在可预计的未来，光通讯技术将会朝着智能化、个人化的方向大踏步迈进，并将会逐步实现网络构建的综合化以及接入网络的多元化，以帮助用户实现各类数据信息的迅速传输。当然，这也需要相关从业者的继续努力使其趋于完善。
　　【参考文献】
　　〔1〕许伟云。光孤子传输技术研究〔J〕。天津工程师范学院学报。2007。9。
　　〔2〕张妍。光孤子通信系统传输特性及其偏振模色散的研究〔D〕。济南：山东大学通信与系统专业。2004。
　　〔3〕王志斌。光孤子在光纤中传输的特性研究〔D〕。秦皇岛：燕山大学测试计量技术及仪器专业。2007。