摘要：在科学技术的带动下，通信技术逐渐发展起来，近年来人们对信息的需求也在不断增多，原有的通信技术已经无法满足人们实际需求，这就需要应用新型网络技术，物联网随之出现，而它的出现又促使了传感网络的研究热潮，基于GPON的光纤光栅传感网与通信融合技术的研究也在不断增多，因此，本文将从GPON系统基本情况入手，结合光纤光栅传感网，重点研究基于GPON的光纤光栅传感网与通信融合技术的应用情况。
关键词：GPON；光纤光栅传感网；通信融合技术
前言：虽然我国一直较为重视光纤网络建设与研究，但真正加大对光纤网络建设的研究却开始于2009年，经过多年发展，传感技术逐渐被应用到我国各个领域，促进了我国经济效益增长。为进一步做好传感技术研究，光纤光栅传感网与通信网整合的研究也受到了重视，因此，有必要对基于GPON的光纤光栅传感网与通信网融合技术进行研究。
一、GPON系统概述
对于GPON系统来说，实际上就是一种多到点的光接入技术，该系统在运行中需要得到无源光器件的支持，主要是利用该器件完成局端设备与远端设备的连接，同时也可以实现透明业务的开展[1]。随着GPON系统的应用，还可以有效强化ATM与GEM业务的开展，这样不仅可以完成进一步封装，还可以为业务开展增添动力。GPON系统构成图如下图1所示。
图1 GPON系统构成图.png)
通过该图可以发现，OLT处于接入网局端，是优化接入网与核心网的关键，同时也是实现ODN与ONU通信的要点，同时，ODN处于中心地位，不存在有源器件与电子源，且具有一定的分配作用，但却拥有GPON系统要素，其性能总体较好[2]。
二、光纤光栅传感网基本情况
光纤光栅传感技术是近年来才发展起来的，属于一种发展速度较快的器件，其发展是受到了光纤光敏性的影响，要了解光纤光栅传感器，首先掌握其工作原理（如下图2所示）。
图2 光纤光栅结构与传光原理 .png)
同时，了解光栅布拉格波长公式，如下
Ra=2nbA
其中，Ra代表的是布拉格波长，nb代表的是光纤有效折射率，A代表的是光栅周期。通过利用该公式可以发现，光栅长度受折射率与光栅周期的影响。要做好光纤光栅传感器设计，就需要重视这两项内容。
在光纤光栅被应用以后，人们对光纤技术了解也更加透彻，更为全光纤器养殖与利用奠定了基础，经过多年发展，光纤光栅技术也逐渐趋于完善，因其具有良好优势也被应用到很多领域中，实现了为人们服务的目标。尤其是光纤光栅传感网络的应用，不仅强化了监测能力，实现了连续测量，更为实时测量提供了可能，因此，应重视光纤光栅传感器研究与应用[3]。
三、基于GPON的光纤光栅传感网与通信融合技术
现代社会已经进入信息化时代，信息获取与处理也成为现阶段较为关键的技术，而传感器则属于现代应用获取信息，强化处理的重要部件，因此，对于光纤光栅传感器的研究也在增多，与之相匹配的传感网络也出现在人们生活中。由于传感网络较为庞大，很难实现全面监控，还会造成资源浪费，带来环境污染等问题，针对这种情况，就要联系实际情况选择合适的监控方法，因此怎样做好远程监控就成为重点研究内容[4]。为做好这项研究，就需要将通信技术应用进来，实现光纤光栅传感网与通信技术融合在一起，而在融合光纤光栅传感网与通信技术的过程中，还需要有一定的接入技术，所以，GPON就被应用进来。
对于光纤传感器来说，其中携带了一定的传感信息，为保证传输效果，在实际利用中就要不断强化传输效率，保证传感信息能够快速进入到监控网络中，最好将传输信息压缩到几个字节那样大，只有这样才能确保时间资源足够丰富。为做好本次设计工作，还要联系实际情况，要不断扩大监控范围，扩充监控资源，只有这样才能很好的完成监控处理工作。下图3为基于GPON系统的光纤光栅传感网结构图。
图3基于GPON系统的光纤光栅传感网结构图.png)
在这一过程中，光纤光栅传感信息在正式进入到GPON系统前，首先要经过节点处理，并通过传感信号完成传输工作。对于GPON来说，可以在分路器的作用下完成连接传输，用户也就可以利用相关设备，强化业务连接，保证传输速度。在应用接入技术的过程中，还有利于进一步监控，如果在监控中发现传感器出现问题，监控中心则会联系实际情况采取措施解决，只有这样才能做好处理工作。此外，监控中心也可以联系实际情况选择应用哪种技术与设备，进而完成传感网信息存储工作中，这样也可以为日后查询奠定技术，相关部门也可以获得有效参考。
为促进光纤光栅传感网与通信技术的融合，还需要做好传感监控中心设计，用于收集与调解各种传感信息，这也是实现远程监控的有效措施，因此，绘制了如下图4所示的传感监控中心系统框架。
图4 传感监控中心系统框架.png)
在该传感监控中心中，最先接收的光信号，并在光电转换单元的作用下转变成需要的电信号，然后再通过必要的封装转变为信息帧，为将信息充分利用，还需要应用一定的封装单元，它的主要作用是将以太网首尾两端的信号帧去掉，进而完成信号传输。同时，在经过必要的传输以后，也可以做好分复用，不仅有利于帧同步序列的实现，还可以将传感信息包全部调用出来，以此获得一定的信息，如果出现异常情况，也可以及时发出警报，实现远程监控。此外，为做好进一步调解工作，还需要做好光检测单元设计，因此，将PIN光电二极管应用进来，不仅强化了快速设计，还实现了进一步响应，更有利于传感技术的提高与融合。数字分接单元的设计也是重点内容，所以，要重视这部分设计，只有实现全方位设计，才能不断强化设计能力，提高设计效果，满足人们的实际使用需求。
结束语：
通过以上研究得知，光纤光栅传感网是现代科技的产物，具有其他技术无法比拟的优势，尤其是GPON接入技术在光纤光栅传感网与通信技术中的应用，更是有效提升了传感能力。本文联系实际情况，阐述了GPON系统基本情况，介绍了光纤光栅传感网，并对基于GPON的光纤光栅传感网与通信融合技术进行了进一步研究，提出了设计要点，希望能为相关人士带来有效参考，做好实际设计工作。
参考文献：
[1]王玉宝,刘春苗. 基于GPON的光纤光栅传感信号接入节点研究[J]. 传感器与微系统,2013,02:24-26.
[2]孙媛凯,李英娜,胡明耀,赵振刚,谢涛,李川. 输电铁塔塔身光纤光栅结构监测与时序融合研究[J]. 传感技术学报,2016,03:451-455.
[3]马云鹏. 面向物联网应用的大容量光纤光栅传感网络的研究[J]. 电子技术与软件工程,2014,04:19.
[4]杨秀清,陈海燕. 光通信技术在物联网中的应用[J]. 中国光学,2014,06:889-896.
论文作者:林灿全
论文发表刊物:《基层建设》2016年18期
论文发表时间:2016/11/16
标签：光栅论文; 光纤论文; 技术论文; 系统论文; 信息论文; 传感器论文; 通信技术论文; 《基层建设》2016年18期论文;