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關鍵詞：光纖通信 技術發展歷史 現狀發展趨勢

前言

自上世紀光纖通信技術在全球問世以來，整個的信息通訊領域發生了本質的、革命性的變革，光纖通信技術以光波作為信息傳輸的載體，以光纖硬件作為信息傳輸媒介，因為信息傳輸頻帶比較寬，所以它的主要特點是:通信達到了高速率和大容量，且損耗低、體積小、重量輕，還有抗電磁干擾和不易串音等一系列優點，從而備受通信領域專業人士青睞。

1光纖光纜發展的現狀

1.1普通光纖

普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統的發展,光中繼距離和單一波長信道容量增大,G.652.A光纖的性能還有可能進一步優化。

1.2 核心網光纜

我國已在干線上全面采用光纜,其中多模光纖已被淘汰,全部采用單模光纖, G.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統容量,它在我國的陸地光纜中沒有使用過。干線光纜中采用分立的光纖,不采用光纖帶。干線光纜主要用于室外,在這些光纜中,曾經使用過的緊套層絞式和骨架式結構,目前已停止使用。

1.3 接入網光纜

接入網中的光纜距離短,分支多,分插頻繁,為了增加網的容量,通常是增加光纖芯數。特別是在市內管道中,由于管道內徑有限,在增加光纖芯數的同時增加光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量,是很重要的。

1.4 室內光纜

室內光纜往往需要同時用于話音、數據和視頻信號的傳輸。還可能用于遙測與傳感器。綜合布線光纜布放在用戶端的室內,主要由用戶使用,因此對其易損性應比局用光纜有更嚴格的考慮。

1.5 電力線路中的通信光纜

光纖是介電質,光纜也可作成全介質,完全無金屬。這樣的全介質光纜將是電力系統最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設的全介質光纜有兩種結構:即全介質自承式結構和用于架空地線上的纏繞式結構。ADSS光纜因其可以單獨布放,適應范圍廣,在當前我國電力輸電系統改造中得到了廣泛的應用。但在產品結構和性能方面,例如大志數光纜結構、光纜蠕變和耐電弧性能等方面,還有待進一步完善。ADSS光纜在國內的近期需求量較大,是目前的一種熱門產品。

2應用領域

光纖通信的應用領域是很廣泛的，主要用于市話中繼線，光纖通信的優點在這里可以充分發揮，逐步取代電纜，得到廣泛應用。還用于長途干線通信過去主要靠電纜、微波、衛星通信，現以逐步使用光纖通信并形成了占全球優勢的比特傳輸方法；用于全球通信網、各國的公共電信網；它還用于高質量彩色的電視傳輸、工業生產現場監視和調度、交通監視控制指揮、城鎮有線電視網、共用天線（CATV）系統，用于光纖局域網和其他如在飛機內、飛船內、艦艇內、礦井下、電力部門、軍事及有腐蝕和有輻射等中使用。

它適合于光纖模擬通信系統中，而且也適用于光纖數字通信系統和數據通信系統。在光纖模擬通信系統中，電信號處理是指對基帶信號進行放大、預調制等處理，而電信號反處理則是發端處理的逆過程，即解調、放大等處理。在光纖數字通信系統中，電信號處理是指對基帶信號進行放大、取樣、量化，即脈沖編碼調制和線路碼型編碼處理等，而電信號反處理也是發端的逆過程。對數據光纖通信，電信號處理主要包括對信號進行放大，和數字通信系統不同的是它不需要碼型變換。

3光纖通信技術的發展趨勢

3.1超大容量、超長距離傳輸技術波分復用技術極大地提高了光纖傳輸系統的傳輸容量,在未來跨海光傳輸系統中有廣闊的應用前景。近年來波分復用系統發展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系統已經大量商用,同時全光傳輸距離也在大幅擴展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復用(OTDM)技術,與WDM通過增加單根光纖中傳輸的信道數來提高其傳輸容量不同,OTDM技術是通過提高單信道速率來提高傳輸容量,其實現的單信道最高速率達640Gbit/s。

3.2光孤子通信

光孤子是一種特殊的ps數量級的超短光脈沖,由于它在光纖的反常色散區,群速度色散和非線性效應相互平衡,因而經過光纖長距離傳輸后,波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實現長距離無畸變的通信,在零誤碼的情況下信息傳遞可達萬里之遙。

光孤子技術未來的前景是:在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信,在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術和減少ASE,光學濾波使傳輸距離提高到100000km以上;在高性能EDFA方面是獲得低噪聲高輸出EDFA。當然實際的光孤子通信仍然存在許多技術難題,但目前已取得的突破性進展使人們相信,光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系統中,有著光明的發展前景。

3.3全光網絡

未來的高速通信網將是全光網。全光網是光纖通信技術發展的最高階段,也是理想階段。全光網絡以光節點代替電節點,節點之間也是全光化,信息始終以光的形式進行傳輸與交換,交換機對用戶信息的處理不再按比特進行,而是根據其波長來決定路由。

目前,全光網絡的發展仍處于初期階段,但它已顯示出了良好的發展前景。從發展趨勢上看,形成一個真正的、以WDM技術與光交換技術為主的光網絡層,建立純粹的全光網絡,消除電光瓶頸已成為未來光通信發展的必然趨勢,更是未來信息網絡的核心,也是通信技術發展的最高級別,更是理想級別。

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關鍵詞:光纖通信核心網接入網光孤子通信全光網絡

光纖通信的發展依賴于光纖通信技術的進步。近年來,光纖通信技術得到了長足的發展,新技術不斷涌現,這大幅提高了通信能力,并使光纖通信的應用范圍不斷擴大。

1 我國光纖光纜發展的現狀

1.1 普通光纖

普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統的發展,光中繼距離和單一波長信道容量增大,g.652.a光纖的性能還有可能進一步優化,表現在1550rim區的低衰減系數沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數和零色散點不在同一區域。符合itutg.654規定的截止波長位移單模光纖和符合g.653規定的色散位移單模光纖實現了這樣的改進。

1.2 核心網光纜

我國已在干線(包括國家干線、省內干線和區內干線)上全面采用光纜,其中多模光纖已被淘汰,全部采用單模光纖,包括g.652光纖和g.655光纖。g.653光纖雖然在我國曾經采用過,但今后不會再發展。g.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統容量,它在我國的陸地光纜中沒有使用過。干線光纜中采用分立的光纖,不采用光纖帶。干線光纜主要用于室外,在這些光纜中,曾經使用過的緊套層絞式和骨架式結構,目前已停止使用。

1.3 接入網光纜

接入網中的光纜距離短,分支多,分插頻繁,為了增加網的容量,通常是增加光纖芯數。特別是在市內管道中,由于管道內徑有限,在增加光纖芯數的同時增加光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量,是很重要的。接入網使用g.652普通單模光纖和g.652.c低水峰單模光纖。低水峰單模光纖適合于密集波分復用,目前在我國已有少量的使用。

1.4 室內光纜

室內光纜往往需要同時用于話音、數據和視頻信號的傳輸。并目還可能用于遙測與傳感器。國際電工委員會(iec)在光纜分類中所指的室內光纜,筆者認為至少應包括局內光纜和綜合布線用光纜兩大部分。局用光纜布放在中心局或其他電信機房內,布放緊密有序和位置相對固定。綜合布線光纜布放在用戶端的室內,主要由用戶使用,因此對其易損性應比局用光纜有更嚴格的考慮。

1.5 電力線路中的通信光纜

光纖是介電質,光纜也可作成全介質,完全無金屬。這樣的全介質光纜將是電力系統最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設的全介質光纜有兩種結構:即全介質自承式(adss)結構和用于架空地線上的纏繞式結構。adss光纜因其可以單獨布放,適應范圍廣,在當前我國電力輸電系統改造中得到了廣泛的應用。國內已能生產多種adss光纜滿足市場需要。但在產品結構和性能方面,例如大志數光纜結構、光纜蠕變和耐電弧性能等方面,還有待進一步完善。adss光纜在國內的近期需求量較大,是目前的一種熱門產品。

  2 光纖通信技術的發展趨勢

對光纖通信而言,超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標,而全光網絡也是人們不懈追求的夢想。

(1) 超大容量、超長距離傳輸技術波分復用技術極大地提高了光纖傳輸系統的傳輸容量,在未來跨海光傳輸系統中有廣闊的應用前景。近年來波分復用系統發展迅猛,目前1.6tbit/的wdm系統已經大量商用,同時全光傳輸距離也在大幅擴展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復用(otdm)技術,與wdm通過增加單根光纖中傳輸的信道數來提高其傳輸容量不同,otdm技術是通過提高單信道速率來提高傳輸容量,其實現的單信道最高速率達640gbit/s。

僅靠otdm和wdm來提高光通信系統的容量畢竟有限,可以把多個otdm信號進行波分復用,從而大幅提高傳輸容量。偏振復用(pdm)技術可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零(rz)編碼信號在超高速通信系統中占空較小,降低了對色散管理分布的要求,且rz編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散(pmd)的適應能力較強,因此現在的超大容量wdm/otdm通信系統基本上都采用rz編碼傳輸方式。wdm/otdm混合傳輸系統需要解決的關鍵技術基本上都包括在otdm和wdm通信系統的關鍵技術中。

(2) 光孤子通信

光孤子是一種特殊的ps數量級的超短光脈沖,由于它在光纖的反常色散區,群速度色散和非線性效應相互平衡,因而經過光纖長距離傳輸后,波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實現長距離無畸變的通信,在零誤碼的情況下信息傳遞可達萬里之遙。

光孤子技術未來的前景是:在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信,時域和頻域的超短脈沖控制技術以及超短脈沖的產生和應用技術使現行速率10~20gbit/s提高到100gbit/s以上;在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術和減少ase,光學濾波使傳輸距離提高到100000km以上;在高性能edfa方面是獲得低噪聲高輸出edfa。當然實際的光孤子通信仍然存在許多技術難題,但目前已取得的突破性進展使人們相信,光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系統中,有著光明的發展前景。

(3) 全光網絡

未來的高速通信網將是全光網。全光網是光纖通信技術發展的最高階段,也是理想階段。傳統的光網絡實現了節點間的全光化,但在網絡結點處仍采用電器件,限制了目前通信網干線總容量的進一步提高,因此真正的全光網已成為一個非常重要的課題。

全光網絡以光節點代替電節點,節點之間也是全光化,信息始終以光的形式進行傳輸與交換,交換機對用戶信息的處理不再按比特進行,而是根據其波長來決定路由。

目前,全光網絡的發展仍處于初期階段,但它已顯示出了良好的發展前景。從發展趨勢上看,形成一個真正的、以wdm技術與光交換技術為主的光網絡層,建立純粹的全光網絡,消除電光瓶頸已成為未來光通信發展的必然趨勢,更是未來信息網絡的核心,也是通信技術發展的最高級別,更是理想級別。

3 結語

光通信技術作為信息技術的重要支撐平臺,在未來信息社會中將起到重要作用。雖然經歷了全球光通信的“冬天”但今后光通信市場仍然將呈現上升趨勢。從現代通信的發展趨勢來看,光纖通信也將成為未來通信發展的主流。人們期望的真正的全光網絡的時代也會在不遠的將來如愿到來。

參考文獻

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[論文摘要]由于光纖通信具有損耗低、傳榆頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優點，備受業內人士青睞，發展非常迅速，文章概述光纖通信技術的發展現狀，并展望其發展趨勢。

一、前 言

1966年，美籍華人高錕(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)，預見了低損耗的光纖能夠用于通信，敲開了光纖通信的大門，引起了人們的重視。1970年，美國康寧公司首次研制成功損耗為20dB/km的光纖，光纖通信時代由此開始。光纖通信是以很高頻率(1014Hz數量級)的光波作為載波、以光纖作為傳輸介質的通信。由于光纖通信具有損耗低、傳輸頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優點，備受業內人士青睞，發展非常迅速。光纖通信系統的傳輸容量從1980年到2000年增加了近1萬倍，傳輸速度在過去的10年中大約提高了100倍。

二、光纖通信技術的發展現狀

為了適應網絡發展和傳輸流量提高的需求，傳輸系統供應商都在技術開發上不懈努力。富士通公司在150km、1.3μm零色散光纖上進行了55x20Gbit/s傳輸的研究，實現了1.1Tbit/s的傳輸。NEC公司進行了132x20Gbit/s、120km傳輸的研究，實現了2.64Thit/s的傳輸。NTT公司實現了3Thit/s的傳輸。目前，以日本為代表的發達國家，在光纖傳輸方面實現了10.96Thit/s(274xGbit/s)的實驗系統，對超長距離的傳輸已達到4000km無電中繼的技術水平。在光網絡方面，光網技術合作計劃(ONTC)、多波長光網絡(MONET)、泛歐光子傳送重疊網(PHOTON)、泛歐光網絡(OPEN)、光通信網管理(MOON)、光城域通信網(MTON)、波長捷變光傳送和接入網(WOTAN)等一系列研究項目的相繼啟動、實施與完成，為下一代寬帶信息網絡，尤其為承載未來IP業務的下一代光通信網絡奠定了良好的基礎。

(一)復用技術

光傳輸系統中，要提高光纖帶寬的利用率，必須依靠多信道系統。常用的復用方式有：時分復用(TDM)、波分復用(WDM)、頻分復用(FDM)、空分復用(SDM)和碼分復用(CDM)。目前的光通信領域中，WDM技術比較成熟，它能幾十倍上百倍地提高傳輸容量。

(二)寬帶放大器技術

摻餌光纖放大器(EDFA)是WDM技術實用化的關鍵，它具有對偏振不敏感、無串擾、噪聲接近量子噪聲極限等優點。但是普通的EDFA放大帶寬較窄，約有35nm(1530～1565nm)，這就限制了能容納的波長信道數。進一步提高傳輸容量、增大光放大器帶寬的方法有：(1)摻餌氟化物光纖放大器(EDFFA)，它可實現75nm的放大帶寬；(2)碲化物光纖放大器，它可實現76nm的放大帶寬；(3)控制摻餌光纖放大器與普通的EDFA組合起來，可放大帶寬約80nm；(4)拉曼光纖放大器(RFA)，它可在任何波長處提供增益，將拉曼放大器與EDFA結合起來，可放大帶寬大于100nm。

(三)色散補償技術

對高速信道來說，在1550nm波段約18ps(mmokm)的色散將導致脈沖展寬而引起誤碼，限制高速信號長距離傳輸。對采用常規光纖的10Gbit/s系統來說，色散限制僅僅為50km。因此，長距離傳輸中必須采用色散補償技術。

(四)孤子WDM傳輸技術

超大容量傳輸系統中，色散是限制傳輸距離和容量的一個主要因素。在高速光纖通信系統中，使用孤子傳輸技術的好處是可以利用光纖本身的非線性來平衡光纖的色散，因而可以顯著增加無中繼傳輸距離。孤子還有抗干擾能力強、能抑制極化模色散等優點。色散管理和孤子技術的結合，凸出了以往孤子只在長距離傳輸上具有的優勢，繼而向高速、寬帶、長距離方向發展。

(五)光纖接入技術

隨著通信業務量的增加，業務種類更加豐富。人們不僅需要語音業務，而且高速數據、高保真音樂、互動視頻等多媒體業務也已得到用戶青睞。這些業務不僅要有寬帶的主干傳輸網絡，用戶接人部分更是關鍵。傳統的接入方式已經滿足不了需求，只有帶寬能力強的光纖接人才能將瓶頸打開，核心網和城域網的容量潛力才能真正發揮出來。光纖接入中極有優勢的PON技術早就出現了，它可與多種技術相結合，例如ATM、SDH、以太網等，分別產生APON、GPON和EPON。由于ATM技術受到IP技術的挑戰等問題，APON發展基本上停滯不前，甚至走下坡路。但有報道指出由于ATM交換在美國廣泛應用，APON將用于實現FITH方案。GPON對電路交換性的業務支持最有優勢，又可充分利用現有的SDH，但是技術比較復雜，成本偏高。EPON繼承了以太網的優勢，成本相對較低，但對TDM類業務的支持難度相對較大。所謂EPON就是把全部數據裝在以太網幀內傳送的網絡技術。現今95％的局域網都使用以太網，所以選擇以太網技術應用于對IP數據最佳的接入網是很合乎邏輯的，并且原有的以太網只限于局域網，而且MAC技術是點對點的連接，在和光傳輸技術相結合后的EPON不再只限于局域網，還可擴展到城域網，甚至廣域網，EPON眾多的MAC技術是點對多點的連接。另外光纖到戶也采用EPON技術。

三、光纖通信技術的發展趨勢

對光纖通信而言，超高速度、超大容量、超長距離一直都是人們追求的目標，光纖到戶和全光網絡也是人們追求的夢想。

轉貼于

(一)光纖到戶

現在移動通信發展速度驚人，因其帶寬有限，終端體積不可能太大，顯示屏幕受限等因素，人們依然追求陸能相對占優的固定終端，希望實現光纖到戶。光纖到戶的魅力在于它有極大的帶寬，它是解決從互聯網主干網到用戶桌面的“最后一公里”瓶頸現象的最佳方案。隨著技術的更新換代，光纖到戶的成本大大降低，不久可降到與DSL和HFC網相當，這使FITH的實用化成為可能。據報道，1997年日本NTT公司就開始發展FTTH，2000年后由于成本降低而使用戶數量大增。美國在2002年前后的12個月中，FTTH的安裝數量增加了200％以上。在我國，光纖到戶也是勢在必行，光纖到戶的實驗網已在武漢、成都等市開展，預計2012年前后，我國從沿海到內地將興起光纖到戶建設。可以說光纖到戶是光纖通信的一個亮點，伴隨著相應技術的成熟與實用化，成本降低到能承受的水平時，FTTH的大趨勢是不可阻擋的。

(二)全光網絡

傳統的光網絡實現了節點間的全光化，但在網絡結點處仍用電器件，限制了目前通信網干線總容量的提高，因此真正的全光網絡成為非常重要的課題。全光網絡以光節點代替電節點，節點之間也是全光化，信息始終以光的形式進行傳輸與交換，交換機對用戶信息的處理不再按比特進行，而是根據其波長來決定路由。全光網絡具有良好的透明性、開放性、兼容性、可靠性、可擴展性，并能提供巨大的帶寬、超大容量、極高的處理速度、較低的誤碼率，網絡結構簡單，組網非常靈活，可以隨時增加新節點而不必安裝信號的交換和處理設備。當然全光網絡的發展并不可能獨立于眾多通信技術，它必須要與因特網、ATM網、移動通信網等相融合。目前全光網絡的發展仍處于初期階段，但已顯示出良好的發展前景。從發展趨勢上看，形成一個真正的、以WDM技術與光交換技術為主的光網絡層，建立純粹的全光網絡，消除電光瓶頸已成未來光通信發展的必然趨勢，更是未來信息網絡的核心，也是通信技術發展的最高級別，更是理想級別。

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[關鍵詞]光通信網；組建；發展

中圖分類號：E963 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）33-0120-01

隨著信息技術的發展，各種新業務正在迅速地進入人們的生活，特別是IP業務爆炸式的迅猛發展，不僅使人們的生活發生了很大變化，同時，也給電信網的各個方面帶來了深刻的影響。光通信技術作為信息技術的重要支撐平臺，在未來信息社會中將起到重要作用。雖然經歷了全球光通信的“冬天”但今后光通信市場仍然將呈現上升趨勢。從現代通信的發展趨勢來看，光纖通信也將成為未來通信發展的主流。人們期望的真正的全光網絡的時代也會在不遠的將來到來。

1 光傳送網的關健技術

1.1 各種業務信號的映射方式

目前，在光傳送網中，常用的映射方式有：SDH over OTN，ATM over OTN和ATM over SDH over OTN。對于SDHover OTN方式來講，它具有SDH本身所具備的OA&M功能，具有比較強的保護和恢復能力，可以在SDH的基礎上實現各種業務的綜合，可以按照波長根據發展需要進行擴容，缺點是各種業務信號在進人SDH后，缺乏像ATM那樣的QoS保證。

對于ATM over OTN方式來講，雖然它具有ATM和OTN方式的優點，可以提供端到端QoS保證；但由于沒有SDH，加之，OTN本身的限制，使得這種傳送方式缺乏足夠的保護和恢復能力及網管功能，進而使得這種方式和應用在現在受到了很大的限制。

此外，還可以將以太網（GE）信號直接映射到OTN，這種方式可以使廣域網、城域網和局域網作到無縫連接，可大大簡化設備、降低成本，在小范圍內抖動與定時性能較好，但這種方式只有有限的故障檢測和性能管理功能，沒有保護倒換能力。

1.2 光纖的選擇

目前，光傳送網中，使用的光纖主要有6.652光纖和6.655光纖。

1.3 傳輸技術

對于光傳送網，WDM傳輸技術是比較合適的選擇。目前，擴展WDM傳輸系統容量的方法主要側重于以下三個方面，一個是提高每個通道的基礎速率，由2.5Gbids，l OGbit/s提高到40Gbit/s；另一方面，擴展使用波段，由C波段（1530-1565 （nm））擴展至L波段（1565一 1620（nm））；最后，減少通道間隔，增加復用通道數，通道間隔由200GHz ，100GHz減少到50GH：乃至25GHz；復用通道數由16，32擴展至80，100甚至200個通道。

與lOGbitls速率相比，40Gbitls基礎速率具有頻譜效率高，降低設備成本，減少網管系統復雜性等優點，但在幀同步，特別是PMD補償方面的技術問題有待于解決。光傳送網使用兩種再生中繼方式，一種是全光再生中繼，這種形式在光通道層、光復用段和光傳輸段層均可使用。另一種再生中繼方式為光電變換再生中繼，這種形式僅允許在光通道層中使用。

1.4 OXC和OADM比較

它是光傳送網的核心技術，也是光傳送網中最難解決的瓶頸問題。與傳統的電交叉連接相比，光交叉連接有以下優點：

（1）速度快，根據理論計算，光開關器件的速度（接合時間）可達到10-15（s）；

（2）具有良好的電磁兼容性；

（3）功耗低，串擾小；（4）傳輸信號頻帶寬；（5）光互連接能力強；（6）簡單，可靠，成本低。

2 未來發展趨勢

既然電的通信網在容量上受到點的TDM的限制，那么就應考慮其它有效而實際可行的辦法。光纖通信的傳輸線路在加大容量方面取得了顯著的成功經驗，參照過去幾十年前通信線路的每對銅線利用頻分多路FDM技術實現多路載波電話的成功經驗，考慮在光纖上采用波分多路WDM技術，實現一跟光纖同時傳輸多路光載波的辦法。傳統的電通信應該引伸至光通信，尤其在考慮通信網擴大容量的問題，不能停留于電，而應著眼于光。依這樣的思路進一步深入考慮光在通信網的實際應用可能性。電通信網受到TDM的限制，無法再擴大容量，如改用光通信網，WDM可以使用很多路數，以至光通信網可以擴大容量至很多倍。所以，隨著通信業務量的快速增長，要求通信網擴大其容量，從電的通信網進化為光的通信網。電的TDM技術有較大難度，目前沒有推廣使用。

2.1 網絡單元ADM、DXC過渡至OADM、OXC

每個通信網由若干種和若干個網絡單元分別組合而成。多路通信不論是電的時分多路TDM，或者是光的波分多路WDM，最基本的網絡單元有multiplexer和demultiplexer，一般地稱為復接器和分接器。

他們在TDM結點與用戶接入線連接處，在一個網絡結點，其他重要的網絡單元有ADM（add―dorp multiplexer），簡單譯成插分復接器，實際上它是分群器與合群器的組合，或是分路器與合路的組合。當電通信網準備過渡為光通信網時，網絡結點中的這些數字的ADM應該全部換成“波長的ADM”或“光的ADM”。它將是分波器與合波器的組合。光通信網不僅容量大，而且質量高，光網結點中的ADM（OADM）和光的XC（OXC）等網絡單元都必須具備完善的結構和優良的性能，那就完全能夠滿足大容量通信網運行的需要。

2.2 IP與ATM、WDM的配合

未來的通信網既已肯定以數據信息業務為重心，并普遍使用互聯網規約IP，那么網上信息業務宜一律使用IP，在未來通信網中普遍使用IP是可行的。但是，通信網內部還有重要的叫交換機迄今尚未完全做成對應數據通信業務、具有分組交換功能的簡便裝備。而在現行寬帶通信中使用較多、技術上比較成熟的異步轉移模式ATM，受到國際上廣大通信廠商重視和改進，在性能和服務上為廣大通信用戶所接受。可以讓IP和ATM配合使用稱為IP OVER ATM。在發展未來的以分組數據通信為重心的新型通信網以及從電通信網過渡至光通信網的前進道路上，很可能從IP OVER ATM過渡至IP OVER WDM，總的來說就是IP OVER EVERYTHING。未來IP OVER EDM網絡應方案，幾個千兆比骨干網路由器間通過OADM系統和PWDM終端復用器互連。

3 結束語

IP技術與WDM技術的結合，使IP數據流直接進入了粒度的光通道，有利于充分綜合WDM技術大容量與IP技術統計復用的優勢，真正達到IP優化的目的。但對于長期效應，需要規范一種新的最佳的IP對光路的適配功能，即開發一種全新的光線路接口。這方面尚無同意意見，需要重點考慮的問題包括恒定比特率和突發傳輸、適配協議和幀結構、物理接口特性、最佳網絡結構、生存性策略和網管等。總之，IP OVER WDM適用于未來的城域網、高容量普通IP業務和未來大型IP骨干網的核心匯接。

參考文獻

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【關鍵詞】光纖通信發展趨勢應用

隨著人們生活水平的不斷提高，對生活的追求于觀念也發生了變化，強調生活的便捷性、舒適性，以更好地體現現代生活理念。光纖通信在網絡信息時代孕育而生，作為信息的載體，在很大程度上改變了通信方式，尤其是以光纖作為傳輸媒介，具有通信容量大、頻帶寬、耗損小等特點，極大地推動了通信領域的發展。

一、光纖通信的發展趨勢

1.1光纜、光纖的發展趨勢

近年來，光纖技術發展迅速，光纖憑借容量大、傳播速度快的優越性，廣泛應用于通信領域。但光纖也伴隨有色散、衰減等現象的出現，對光纖傳輸質量造成較大影響。所以，在光纖方面的發展上，人們對光纖的工作波長進行了改變，由原來的850mm向1310―550mm段移動。對于光纖出現的色散及衰減等問題，現研制的“常規單模光纖”，在1310mm的波長狀態下，所形成的色散為零，這就避免了因色散所造成的質量影響。

1.2高速化發展的光纖通信系統

信息科技時代，拉近了世界距離，全球信息化模式下，信息貢獻、電視會議、有線電視、電視點播等，都是在信息時代孕育而生。面對日益多元化的電信網發展，對光纖通信業提出了更高的需求。目前，光纖通信系統多半采用強度調制直接檢測方式；而對于相干光纖通信系統，則廣泛采用相干檢測方式，這樣的檢測方式有一個最大的好處，即有效的提高了光接收機檢測的靈敏度，進而提高了光纖通信系統的運行效率，大幅度提高光纖通信系統中的無中繼傳輸距離。

二、光纖通信技術的應用

2.1光纖通信技術

（1）光弧子通信。在光纖的傳輸中，光弧子可以保持持續的脈沖能，且在傳輸中存在以下影響因子，對脈沖的傳輸造成影響：一是光纖存在色散，造成脈沖在時域上出現“上屏寬”的問題，并且當寬度達到一定程度時，會形成不同程度的脈沖重疊區，造成誤碼的問題；二是光纖存在非線性作用，導致脈沖在頻域上出現“上屏寬”的問題，并當寬度達到一定程度時，會形成不同程度的時域壓縮，造成光纖通信質量降低。光弧子在應用的過程中，可以實現超大容量、超長距離下的光纖通信。而對于光弧子通信，近年來也有較快的發展，尤其是“色散補償技術”的不斷發展，對光弧子通信更廣泛而有效的應用創造條件和技術支持。（2）全光通信。光纖通信用戶的需求不斷多元化，通信網的傳輸容量也增加。所以，光纖通信技術也發展迅速，已到了一個新的高度。對于全光通信網，其沒有電的處理功能，這就使得信號傳輸處于透明的狀態。

2.2高速光纖計算機網應用

光纖分布式數據接口環網（FDDI），是高速光纖計算機網絡的重要領域。FDDI是光纖傳輸媒介及通用的令牌環網標準，所以，在局域網內，光纖分布式數據接口環網，具有較好的實用性，尤其是對于校園網建設而言，更具有實用性。

相比較于一般的計算機網絡應用，校園網的應用呈現出一些新的特點：一是校園網規模大，就其網絡節點而言，就具有數千個之多；二是網絡應用的環境呈現多元化、復雜化的趨勢，特別是用戶端的需求日益多樣化，需要提供不同類型的終端服務；三是物理位置分散，尤其是在校園的各教學樓上分布著各子網；四是設備相對比較復雜，在組網方面比較困難；五是存在子網分割繁多，致使網絡應用呈現分散的狀態；六是系統開發性強，相關處于不斷創新與發展的狀態。

三、結束語

綜上所述，光纖通信正處于不斷創新與發展的狀態，隨著科學技術的不斷發展，光纖通信也在諸多領域有了實質性的突破，尤其是光纖通信存在色散、衰減等現象，強調光纖通訊要不斷的發展，以更好地提高光纖通信的質量。同時，光纖通信憑借優越的技術與實用性，已廣泛運用于社會的各個方面，正逐步改變著現代人的生活，推動現代文明進程。

參考文獻

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[2]趙銳.淺談光纖通信的發展現狀及發展趨勢[J].科技致富導向，2011（05）：59-60.

篇6

關鍵詞：光纖通信技術應用發展

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸媒介的通信方式。具有頻帶極寬，通信容量大；損耗低，中繼距離長；抗電磁干擾能力強；無串音干擾，保密性好；體積小重量輕，易于敷設；原材料資源豐富，可節約金屬材料，成本低等獨特優點，決定了它在通信技術里的主導地位。但任何一種技術體系都必須不斷的發展，來滿足用戶不斷的需求，光纖通信技術也不例外。有人認為：光纖通信的傳輸能力已經達到10Tbps，幾乎用不完，而且現在大干線已經建設得差不多，埋地的剩余光纖還很多，光纖通信技術不需要更多的發展，但我認為它還具有很大的發展空間，會有很大的需求和市場。主要體現在：單纖雙向傳輸技術、 光纖到戶（FTTH）接入技術、骨干節點的光交換技術和研發集成光電子器件等方面。

1單纖雙向傳輸技術

單纖雙向傳輸技術是相對于雙纖雙向傳輸來講的，雙纖傳輸時，收發信號分別在不同的兩根光纖里傳輸，而單纖傳輸時，收發信號被調制在不同的波段后在同一根光纖里傳輸。以前為了節約光纖資源，我們不斷在光纖傳輸容量上下工夫，從PDH的8M，34M，140M 到 SDH 的 155M，622M，2.5G，10G 再到 WDM 的320G，1600G等，光纖的傳輸容量不斷增大，從理論上講光纖的傳輸容量是無限的，但受到設備器件的限制，傳輸容量大大降低，達不到理論效果。目前光纖通信傳送網都是通過雙纖雙向傳輸的，假如改用單纖雙向傳輸技術就可以節約一半的光纖資源。對于現存的無數個龐大的光纖通信傳送網來說，可以節約的光纖資源是可想而知的。研發出成熟的單纖雙向傳輸技術具有劃時代意義。目前單纖雙向傳輸技術已有實用，但主要用在光纖末端接入設備：PON無源光網絡、單纖光收發器等設備，骨干傳送網上暫時還沒有用到這個技術。從這個方面來講，這也是光纖通信技術發展的一個方向。

2光纖到戶（FTTH）接入技術

根據社會發展形勢，HDTV高清數字電視是將來的主流業務，怎么實現，就要靠帶寬豐富的FTTH技術。FTTH是一種全透明全光纖的光接入網，適用于引進新業務，對傳輸制式、帶寬和波長等基本上沒有限制，并且ONU安裝在用戶處，供電、維護、升級更新都比較方便。可以認為HDTV是FTTH的主要推動力，即HDTV業務到來時，非FTTH不可。而且在FTTH建成后可以逐步實現三網合一，即寬帶上網接入、有線電視接入和傳統固定電話接入。

FTTH的解決方案通常有P2P點對點或點對多點和PON無源光網絡兩大類。

P2P方案――優點：各用戶獨立傳輸，互不影響，體制變動靈活；可以采用廉價的低速光電子模塊；傳輸距離長。缺點：為了減少用戶直接到局的光纖和管道，需要在用戶區安置一個匯總用戶的有源節點。

PON方案――優點：無源網絡維護簡單；原則上可以節省光電子器件和光纖。缺點：需要采用昂貴的高速光電子模塊；需要采用區分用戶距離不同的電子模塊，以避免各用戶上行信號互相沖突；傳輸距離受PON分比而縮短；各用戶的下行帶寬互相占用，如果用戶帶寬得不到保證時，不單是要網絡擴容，還需要更換PON和更換用戶模塊來解決。PON有多種，一般有如下幾種：(1)APON：即ATM-PON，適合ATM交換網絡。(2)BPON：即寬帶的PON。(3) OPON：采用通用幀處理的OFP-PON。(4)EPON：采用以太網技術的PON，GEPON是千兆畢以太網的PON。(5)WDM-PON：采用波分復用來區分用戶的PON，由于用戶與波長有關，使維護不便，在FTTH中很少采用。

值得一提的是，近來，無線接入技術發展迅速。可用作WLAN的IEEE802.11協議，傳輸帶寬可達54Mbps，覆蓋范圍達100米以上，目前已商用。如果采用無線接入WLAN作用戶的數據傳輸，包括：上下行數據和點播電視VOD的上行數據，對于一般用戶其上行不大，IEEE802.11是可以滿足的。而采用光纖的FTTH主要是解決HDTV寬帶視頻的下行傳輸，當然在需要時也可包含一些下行數據。這就形成“光纖到戶+無線接入”(FTTH+無線接入)的家庭網絡。這種家庭網絡，如果采用PON，就特別簡單，因為此PON無上行信號，就不需要測距的電子模塊，成本大大降低，維護簡單。如果，所屬PON的用戶群體，被無線城域網覆蓋而可利用，那么可不必建設專用的WLAN，只需靠密布于用戶臨近的光纖網來支撐就可實現，與FTTH相差無幾。FTTH+無線接入也是未來的發展方向。

3骨干節點的光交換技術

光交換實際上可表示為：光纖通信傳輸+交換。

光纖只是解決傳輸問題，還需要解決光信號交換問題。過去，通信網都是由金屬線纜構成的，傳輸的是電子信號，交換是采用電子交換機。現在，通信網除了用戶末端一小段外，都是光纖，傳輸的是光信號，而交換的還是電信號。真正合理的方法應該采用光交換的。但目前，由于光開關器件不成熟，只能采用的是 “光―電―光“方式來解決光網的交換，即把光信號變成電信號，待電子交換后，再變換成光信號。顯然這是不合理的辦法，效率不高且不經濟。現在正在開發大容量的光開關器件，用來實現光交換網絡，具有代表性的是ASON-自動交換光網絡。

通常在光網絡里傳輸的信息，一般速度都是高速的，電子開關不能勝任，只能在低次群中實現電子交換。而光交換可實現高速信號的交換。當然，也不是說，一切都要用光交換，特別是低速，顆粒小的信號的交換，應采用成熟的電子交換技術，沒有必要采用不成熟的大容量的光交換技術。當前，在數據網中，信號以 “包”的形式出現，采用所謂“包交換”。包的顆粒比較小，可采用電子交換。然而，在一些骨干節點，它們承擔的是業務匯聚任務，信號速率高，應該考慮采用容量大的光交換。

目前，少通道大容量的光交換已有實用。如用于保護、下路和小量通路調度等，一般采用機械光開關、熱光開關來實現。由于這些光開關的體積、功耗和集成度的限制，通路數一般在8―16個。

電子交換一般有“空分” 和“時分”方式，在光交換中有“空分”“時分”和“波長交換”方式。光纖通信很少采用光時分交換。

光空分交換：采用光開關把光信號從某一光纖轉到另一光纖。空分的光開關有機械的、半導體的和熱光開關等。近來，采用集成技術，開發出MEM微電機光開關，其體積小到mm。已開發出1296x1296MEM光交換機(Lucent)，但屬于試驗性質的。

光波長交換：是對各交換對象賦于一個特定的波長。于是，發送某一特定波長就可與某特定對象進行通信。實現光波長交換的關鍵是需要開發實用化的可變波長的光源，光濾波器和集成的低功耗的可靠的光開關陣列等。現已開發出640x640半導體光開關+AWG的空分與波長相結合的交叉連接試驗系統(corning) 。采用光空分和光波分可構成非常靈活的光交換網。

技術成熟的自動交換的光網絡ASON，是光纖通信技術進一步發展的方向。

4研發集成光電子器件

如同電子器件那樣，光電子器件也要走向集成化。雖然不是所有的光電子器件都要集成，但會有相當的一部分是需要而且是可以集成的。目前正在發展的PLC-平面光波導線路，如同一塊印刷電路板，可以把光電子器件，如DFB和DBR半導體激光器、量子阱半導體激光器、波長可調諧半導體激光器、波長可調諧光器、光開關器件、無源光器件、光邏輯器件等需要的器件組裝于其上，也可以直接集成為一個光電子器件。

日本NTT采用PLO技術研制出16x16熱光開關；1x128熱光開關陣列；用集成和混合集成工藝把32通路的AWG+可變光衰減器+光功率監測集成在一起；8波長每波速率為10Gbps的WDM的復用和去復用分別集成在一塊芯片上，尺寸僅15x7mm 。NTT采用以上集成器件構成32通路的OADM 其中有些已經商用。近幾年，集成光電子器件有比較大的改進。

我國的集成光電子器件也有一定進展。集成的小通道光開關和屬于PLO技術的AWG有所突破。但與發達國家尚有較大差距。如果我們不迎頭趕上，就會重復如同微電子落后的被動局面。要實現單纖雙向傳輸也好，FTTH也好，ASON也好，都需要有新的、體積小的、廉價的、集成化的光電子器件來支撐，集成光器件的研發成為光纖通信技術發展必不可少的環節。

5結束語

事實證明光纖通信技術不僅應用在通信的主干線路中，還可以應用在電力通信控制系統中進行監測、控制等，而且在軍事領域的用途也越來越廣泛。為了能在這些領域發揮出其更出色的作用，我們的光纖通信技術就要不斷的更新發展，研究出更經濟、更實用、更方便的光纖通信技術。

參考文獻：

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【關鍵詞】傳輸技術；發展；光纖通信

科技的不斷發展，3G產業、互聯網技術、三網融合的發展，各個信息領域中光纖通信技術都起到了重要的作用。光纖通信技術有高速度、長距離、大容量的特點，它已經成為現代社會信息傳輸的重要手段。隨著網絡時代的到來，人們對光纖通信技術的需求也越來越多，大力促進光纖信息傳輸技術向更高層次的發展是必然趨勢。

1.光纖通信傳輸技術的特點

光纖通信傳輸技術以光線為介質進行傳輸。其特點為：頻帶較寬、通信容量大。光纖相比銅線或是電纜，其傳輸帶較寬。對于單波長的光纖通信系統，因其終端設備產生的電子瓶頸效應，使得光纖通信系統不能發揮出其頻帶較寬的優勢，因而在一般情況下，需采取一些輔助技術來增加光纖通信的傳輸容量。尤其密集波分復合技術的運用，大大增加了光纖通信的傳輸容量。抗干擾能力強。光纖通信材料是石英制成的絕緣體材料構成，不易損壞，絕緣性較好。在實際的運用中，不易受到自然界中的電流影響，也不會受到人為或電離層變化產生的電流影響，因而對電磁有著強大的免疫力。從這一點來看，它能夠與高壓線路平行架設，能廣泛運用于電信、電力或軍事等方面。損耗低，中繼距離長。相比其他傳輸介質產生的損耗而言，由石英等材料構成的光纖，其損耗較低，并低于20Db/km，這就說明光纖通信技術可以大量運用于長途傳輸線路，因其中繼站的數目減少，其中繼距離就相對較長，大大降低了光纖通信傳輸的技術成本支出。無串音干擾。在使用光纖傳輸技術進行電波傳輸的過程中，光信號會被完全限制在光纖里面。即使存在有些電磁波會被泄露，但因其光纖周圍環繞的都是不透明的塑料皮，因為，其泄露的射線可能被塑料皮所吸收，即使在同一電纜中存在不同的光纖電纜，也不會出現串音干擾。同時在電纜外面，也不會竊聽到光纖中傳輸的信息。

2.光纖通信技術的應用現狀分析

二十一世紀我國已形成了較為完備的光纖通信體系。隨著移動互聯網，三網融合的運用與發展，極大地推動了我國光纖通信傳輸技術的運用。3G產生的發展促進了光纖通信技術在通信領域內的廣泛運用。

單纖雙向傳輸技術。單纖雙向傳輸技術是與雙纖傳輸技術相對應的。運用雙纖傳輸技術時，信號是在兩根不同的光纖中傳輸，而運用單纖傳輸技術時，其信號可在同一光纖中傳輸。

依據現代光纖傳輸理論，光纖傳輸的容量是無限的，然而，由于各種傳輸設備的影響，致使光纖傳輸的容量沒有達到理想狀態。

當前，我國通信領域內廣泛使用的是雙纖傳輸技術，這樣便造成了嚴重的光纖資源浪費，但若使用單纖雙向傳輸技術，則可以節省一半的光纖資源。而相對于龐大的光纖網絡通信系統，可節省的光纖資源十分巨大，因而單纖雙向技術的廣泛運用對于網絡通信的發展具有十分重大的意義。現階段單纖雙向傳輸技術主要運用于光纖末端接入設備，如單纖光收發器，PON 無源光網絡。由此可見，單纖雙向傳輸技術在通信領域中的運用十分必要，這也是未來光纖通信技術發展的方向。

光纖到戶接入技術。高質量視頻通信和高速信息通信的發展極大地推動了現代寬帶業務領域的研究。為滿足用戶對通信技術的要求，除了要具備寬帶的主干傳輸網絡，還需要有光纖到戶接入技術，光纖接入網是讓信息傳送給千家萬戶的重要技術。因而，有學者指出，信息接入網是信息高速公路發展上的“最后一公里”，然而，這種說法也告訴我們在信息通信領域中需要面對的又一瓶頸。雖然在信息通信領域中，ADSL 技術為其提供了良好的基礎，但其在通信領域未來發展的通信業務中的運用卻少之又少，尤其表現在HDTV高清數字電視、會議電視以及網上游戲等業務上。例如，在 HDTV中，使用銅線接入的 ADSL方式無法滿足目前需要的信息傳輸速率。因此，在現代通信領域中運用光纖接入技術已成為必然的發展趨勢。

3.光纖通信技術的發展趨勢

隨著互聯網，三網融合和 3G 產業的發展，光纖通信技術在信息通信領域中得到了廣泛的運用。對于光纖通信技術而言，大容量、長距離、高速度一直是其追求的目標。單波長通道向多波長通道發展。光纖通信傳輸技術中的波分復用技術能夠極大地擴大光波通信的信息容量，從而實現空分、時分等多址復用。空分復用是用多根光纖傳輸信號的，而對于單根光纖復用而言，需實現時分、碼分、頻分復用。其中頻分復用在現代商業中得到了廣泛運用。對于傳統的單模光纖，也即常見的 G.652 光纖，可以利用色散調節技術實現信息容量和傳輸速度的大幅提高。然而，對于 G.653光纖，由于波分復合技術和光纖放大器的運用，在其使用過程中產生了嚴重的四波混合（FWM）影響，這樣的后果是會產生一些新的波長，出現串音干擾和傳輸信號的衰弱，影響了波分復合技術的運用。針對上述光纖產生的問題，設計出了一種超大容量波分復用系統的新型光纖，它能夠減輕四波混合的影響，保證波分復用技術的運用。

光網絡的智能化。光網絡的智能化是目前乃至未來通信領域發展的重要方向。縱觀我國幾十年的光纖通信歷史，主要是以傳輸為主線的。然而隨著現代計算機技術的快速發展，計算機技術在網絡通信中的作用越來越大，使得網絡通信技術也得到了更高層次的進步。在現代光網絡技術發展中，越來越多運用到自動連接控制技術和信息自動發現技術以及系統的保護恢復功能，這樣便進一步促進了光網絡的智能化發展。

全光網絡。全光網絡是指信號在網絡傳輸過程和交換過程中都是以光的形式存在，只有在進出網絡時才進行光電或電光的轉換。然而，對于傳統的光網絡系統，在節點間已形成了全光化，但網絡結點處仍在使用電器件，這樣嚴重影響了光纖通信干線的總容量。

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關鍵詞：通信技術；光纖；現狀；特點；應用

中圖分類號：TN913.33 文獻標識碼：A 文章編號：

光纜通信在我國已有20多年的使用歷史,這段歷史也就是光通信技術的發展史和光纖光纜的發展史。光纖通信因其具有的損耗低、傳輸頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優點,備受業內人士青睞,發展非常迅速。目前,光纖光纜已經進入了有線通信的各個領域,包括郵電通信、廣播通信、電力通信、石油通信和軍用通信等領域。近年來,光纖通信技術得到了長足的發展,新技術不斷涌現,這大幅提高了通信能力,并使光纖通信的應用范圍不斷擴大。

1光纖通信技術綜述

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信方式。在光纖通信系統中，作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多，而作為傳輸介質的光纖又比同軸電纜或導波管的損耗低得多，所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構造的，它是電氣絕緣體，因而不需要擔心接地回路，光纖之間的串繞非常小；光波在光纖中傳輸，不會因為光信號泄漏而擔心傳輸的信息被人竊聽；光纖的芯很細，由多芯組成光纜的直徑也很小，所以用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題。

光纖通信在技術功能構成上主要分為：①信號的發射；②信號的合波；③信號的傳輸和放大；④信號的分離；⑤信號的接收。

2光纖通信的主要分類

2.1 普通光纖。普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統的發展,光中繼距離和單一波長信道容量增大,G.652.A光纖的性能還有可能進一步優化,表現在1550rim區的低衰減系數沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數和零色散點不在同一區域。符合ITUTG.654規定的截止波長位移單模光纖和符合G.653規定的色散位移單模光纖實現了這樣的改進。

2.2 核心網光纜。我國已在干線(包括國家干線、省內干線和區內干線)上全面采用光纜,其中多模光纖已被淘汰,全部采用單模光纖,包括G.652光纖和G.655光纖。G.653光纖雖然在我國曾經采用過,但今后不會再發展。G.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統容量,它在我國的陸地光纜中沒有使用過。干線光纜中采用分立的光纖,不采用光纖帶。干線光纜主要用于室外,在這些光纜中,曾經使用過的緊套層絞式和骨架式結構,目前已停止使用。

2.3 接入網光纜。接入網中的光纜距離短,分支多,分插頻繁,為了增加網的容量,通常是增加光纖芯數。特別是在市內管道中,由于管道內徑有限,在增加光纖芯數的同時增加光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量,是很重要的。接入網使用G.652普通單模光纖和G.652.C低水峰單模光纖。低水峰單模光纖適合于密集波分復用,目前在我國已有少量的使用。

2.4 室內光纜。室內光纜往往需要同時用于話音、數據和視頻信號的傳輸。并目還可能用于遙測與傳感器。國際電工委員會(IEC)在光纜分類中所指的室內光纜,筆者認為至少應包括局內光纜和綜合布線用光纜兩大部分。局用光纜布放在中心局或其他電信機房內,布放緊密有序和位置相對固定。綜合布線光纜布放在用戶端的室內,主要由用戶使用,因此對其易損性應比局用光纜有更嚴格的考慮。

3光纖通信技術的特點

3.1 頻帶極寬，通信容量大。光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬，光纖通信系統的于光源的調制特性、調制方式和光纖的色散特性。對于單波長光纖通信系統，由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發揮光纖帶寬大的優勢。通常采用各種復雜技術來增加傳輸的容量，特別是現在的密集波分復用技術極大地增加了光纖的傳輸容量。目前，單波長光纖通信系統的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps。

3.2 損耗低，中繼距離長。目前，商品石英光纖損耗可低于0～20dB/km，這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質的損耗都低；若將來采用非石英系統極低損耗光纖，其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統可以跨越更大的無中繼距離；對于一個長途傳輸線路，由于中繼站數目的減少，系統成本和復雜性可大大降低。

3.3 抗電磁干擾能力強。光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料，不易被腐蝕，而且絕緣性好。與之相聯系的一個重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力，它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾，也不受人為釋放的電磁干擾，還可用它與高壓輸電線平行架設或與電力導體復合構成復合光纜。這一點對于強電領域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統特別有利。由于能免除電磁脈沖效應，光纖傳輸系還特別適合于軍事應用。

3.4 無串音干擾，保密性好。在電波傳輸的過程中，電磁波的泄漏會造成各傳輸通道的串擾，而容易被竊聽，保密性差。光波在光纖中傳輸，因為光信號被完善地限制在光波導結構中，而任何泄漏的射線都被環繞光纖的不透明包皮所吸收，即使在轉彎處，漏出的光波也十分微弱，即使光纜內光纖總數很多，相鄰信道也不會出現串音干擾，同時在光纜外面，也無法竊聽到光纖中傳輸的信息。

除以上特點之外，還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設；光纖的原材料資源豐富，成本低；溫度穩定性好、壽命長。由于光纖通信具有以上的獨特優點，其不僅可以應用在通信的主干線路中，還可以應用在電力通信控制系統中，進行工業監測、控制，而且在軍事領域的用途也越來越為廣泛。

4光纖通信技術的發展趨勢及主要應用

4.1 超大容量、超長距離傳輸技術波分復用技術極大地提高了光纖傳輸系統的傳輸容量,在未來跨海光傳輸系統中有廣闊的應用前景。近年來波分復用系統發展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系統已經大量商用,同時全光傳輸距離也在大幅擴展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復用(OTDM)技術,與WDM通過增加單根光纖中傳輸的信道數來提高其傳輸容量不同,OTDM技術是通過提高單信道速率來提高傳輸容量,其實現的單信道最高速率達640Gbit/s。僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統的容量畢竟有限,可以把多個OTDM信號進行波分復用,從而大幅提高傳輸容量。偏振復用(PDM)技術可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零(RZ)編碼信號在超高速通信系統中占空較小,降低了對色散管理分布的要求,且RZ編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散(PMD)的適應能力較強,因此現在的超大容量WDM/OTDM通信系統基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統需要解決的關鍵技術基本上都包括在OTDM和WDM通信系統的關鍵技術中。

4.2 光孤子通信

光孤子是一種特殊的ps數量級的超短光脈沖,由于它在光纖的反常色散區,群速度色散和非線性效應相互平衡,因而經過光纖長距離傳輸后,波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實現長距離無畸變的通信,在零誤碼的情況下信息傳遞可達萬里之遙。

光孤子技術未來的前景是:在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信,時域和頻域的超短脈沖控制技術以及超短脈沖的產生和應用技術使現行速率10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術和減少ASE,光學濾波使傳輸距離提高到100000km以上;在高性能EDFA方面是獲得低噪聲高輸出EDFA。當然實際的光孤子通信仍然存在許多技術難題,但目前已取得的突破性進展使人們相信,光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系統中,有著光明的發展前景。

4.3 全光網絡

未來的高速通信網將是全光網。全光網是光纖通信技術發展的最高階段,也是理想階段。傳統的光網絡實現了節點間的全光化,但在網絡結點處仍采用電器件,限制了目前通信網干線總容量的進一步提高,因此真正的全光網已成為一個非常重要的課題。

全光網絡以光節點代替電節點,節點之間也是全光化,信息始終以光的形式進行傳輸與交換,交換機對用戶信息的處理不再按比特進行,而是根據其波長來決定路由。

4.4 有線電視網絡。20世紀90年代以來，我國光通信產業發展極其迅速，特別是廣播電視網、電力通信網、電信干線傳輸網等的急速擴展，促使光纖光纜用量劇增。廣電綜合信息網規模的擴大和系統復雜程度的增加，全網的管理和維護，設備的故障判定和排除就變得越來越困難。可以采用 SDH ＋光纖或ATM＋光纖組成寬帶數字傳輸系統。該傳輸網可以采用帶有保護功能的環網傳輸系統，鏈路傳輸系統或者組成各種形式的復合網絡，可以滿足各種綜合信息傳輸。對于電視節目的廣播，采用的寬帶傳輸系統可以將主站到地方站的所需數字，通道設置成廣播方式，同樣的電視節目在各地都可以下載，也可以通過網絡管理平臺控制不同的站下載不同的電視節目。

現在光通信網絡的容量雖然已經很大， 但還有許多應用能力在閑置， 今后隨著社會經濟的不斷發展， 作為經濟發展先導的信息需求也必然不斷增長，一定會超過現有網絡能力， 推動通信網絡的繼續發展。因此， 光纖通信技術在應用需求的推動下， 一定不斷會有新的發展。

參考文獻：

篇9

關鍵詞：光纖通信現狀趨勢

一、光纖通信的概況

1966年，美籍華人高錕(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)，預見了低損耗的光纖能夠用于通信，敲開了光纖通信的大門，引起了人們的重視。1970年，美國康寧公司首次研制成功損耗為20dB／km的光纖，光纖通信時代由此開始。光纖通信是以很高頻率(1014Hz數量級)的光波作為載波、以光纖作為傳輸介質的通信。由于光纖通信具有損耗低、傳輸頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優點，備受業內人士青睞，發展非常迅速。光纖通信系統的傳輸容量從1980年到2000年增加了近一萬倍，傳輸速度在過去的10年中大約提高了100倍。

光纖通信的發展依賴于光纖通信技術的進步。目前，光纖通信技術已有了長足的發展，新技術也不斷涌現，進而大幅度提高了通信能力，并不斷擴大了光纖通信的應用范圍。

二、光纖通信技術發展的現狀

(一)波分復用技術。波分復用技術可以充分利用單模光纖低損耗區帶來的巨大帶寬資源。根據每一信道光波的頻率(或波長)不同，將光纖的低損耗窗口劃分成若干個信道，把光波作為信號的載波，在發送端采用波分復用器(合波器)，將不同規定波長的信號光載波合并起來送入一根光纖進行傳輸。在接收端，再由一波分復用器(分波器)將這些不同波長承載不同信號的光載波分開。由于不同波長的光載波信號可以看作互相獨立(不考慮光纖非線性時)，從而在一根光纖中可實現多路光信號的復用傳輸。

(二)光纖接入技術。光纖接入網是信息高速公路的“最后一公里”。實現信息傳輸的高速化，滿足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網絡，用戶接入部分更是關鍵，光纖接入網是高速信息流進千家萬戶的關鍵技術。在光纖寬帶接入中，由于光纖到達位置的不同，有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH等不同的應用，統稱FTTx。FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纖的寬帶特性，為用戶提供所需要的不受限制的帶寬，充分滿足寬帶接入的需求。目前，國內的技術可以為用戶提供FE或GE的帶寬，對大中型企業用戶來說，是比較理想的接入方式。

三、光纖通信技術的發展趨勢

近幾年來，隨著技術的進步，電信管理體制的改革以及電信市場的逐步全面開放，光纖通信的發展又一次呈現了蓬勃發展的新局面，以下在對光纖通信領域的主要發展熱點作一簡述與展望。

(一)向超高速系統的發展。從過去20多年的電信發展史看，網絡容量的需求和傳輸速率的提高一直是一對主要矛盾。傳統光纖通信的發展始終按照電的時分復用(TDM)方式進行，每當傳輸速率提高4倍，傳輸每比特的成本大約下降30％～40％：因而高比特率系統的經濟效益大致按指數規律增長，這就是為什么光纖通信系統的傳輸速率在過去20多年來一直在持續增加的根本原因。目前商用系統已從45Mbps增加到10Gbps，其速率在20年時間里增加了2000倍，比同期微電子技術的集成度增加速度還快得多。高速系統的出現不僅增加了業務傳輸容量，而且也為各種各樣的新業務，特別是寬帶業務和多媒體提供了實現的可能。

(二)向超大容量WDM系統的演進。采用電的時分復用系統的擴容潛力已盡，然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用了不到1％，99％的資源尚待發掘。如果將多個發送波長適當錯開的光源信號同時在一極光纖上傳送，則可大大增加光纖的信息傳輸容量，這就是波分復用(WDM)的基本思路。采用波分復用系統的主要好處是：

1．可以充分利用光纖的巨大帶寬資源，使容量可以迅速擴大幾倍至上百倍；

2．在大容量長途傳輸時可以節約大量光纖和再生器，從而大大降低了傳輸成本：

3．與信號速率及電調制方式無關，是引入寬帶新業務的方便手段；

4．利用WDM網絡實現網絡交換和恢復可望實現未來透明的、具有高度生存性的光聯網。

(三)實現光聯網。上述實用化的波分復用系統技術盡管具有巨大的傳輸容量，但基本上是以點到點通信為基礎的系統，其靈活性和可靠性還不夠理想。如果在光路上也能實現類似SDH在電路上的分插功能和交叉連接功能的話，無疑將增加新一層的威力。根據這一基本思路，光的分插復用器(OADM)和光的交叉連接設備(OXC)均已在實驗室研制成功，前者已投入商用。實現光聯網的基本目的是：

1．實現超大容量光網絡；

2．實現網絡擴展性，允許網絡的節點數和業務量的不斷增長；

3．實現網絡可重構性，達到靈活重組網絡的目的；

4．實現網絡的透明性，允許互連任何系統和不同制式的信號；

5．實現快速網絡恢復，恢復時間可達100ms。鑒于光聯網具有上述潛在的巨大優勢，發達國家投入了大量的人力、物力和財力進行預研。光聯網已經成為繼SDH電聯網以后的又一新的光通信發展。

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1966年，美籍華人高錕(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)，預見了低損耗的光纖能夠用于通信，敲開了光纖通信的大門，引起了人們的重視。1970年，美國康寧公司首次研制成功損耗為20dB／km的光纖，光纖通信時代由此開始。光纖通信是以很高頻率(1014Hz數量級)的光波作為載波、以光纖作為傳輸介質的通信。由于光纖通信具有損耗低、傳輸頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優點，備受業內人士青睞，發展非常迅速。光纖通信系統的傳輸容量從1980年到2000年增加了近一萬倍，傳輸速度在過去的10年中大約提高了100倍。

光纖通信的發展依賴于光纖通信技術的進步。目前，光纖通信技術已有了長足的發展，新技術也不斷涌現，進而大幅度提高了通信能力，并不斷擴大了光纖通信的應用范圍。

二、光纖通信技術發展的現狀

(一)波分復用技術。波分復用技術可以充分利用單模光纖低損耗區帶來的巨大帶寬資源。根據每一信道光波的頻率(或波長)不同，將光纖的低損耗窗口劃分成若干個信道，把光波作為信號的載波，在發送端采用波分復用器(合波器)，將不同規定波長的信號光載波合并起來送入一根光纖進行傳輸。在接收端，再由一波分復用器(分波器)將這些不同波長承載不同信號的光載波分開。由于不同波長的光載波信號可以看作互相獨立(不考慮光纖非線性時)，從而在一根光纖中可實現多路光信號的復用傳輸。

(二)光纖接入技術。光纖接入網是信息高速公路的“最后一公里”。實現信息傳輸的高速化，滿足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網絡，用戶接入部分更是關鍵，光纖接入網是高速信息流進千家萬戶的關鍵技術。在光纖寬帶接入中，由于光纖到達位置的不同，有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH等不同的應用，統稱FTTx。FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纖的寬帶特性，為用戶提供所需要的不受限制的帶寬，充分滿足寬帶接入的需求。目前，國內的技術可以為用戶提供FE或GE的帶寬，對大中型企業用戶來說，是比較理想的接入方式。

三、光纖通信技術的發展趨勢

近幾年來，隨著技術的進步，電信管理體制的改革以及電信市場的逐步全面開放，光纖通信的發展又一次呈現了蓬勃發展的新局面，以下在對光纖通信領域的主要發展熱點作一簡述與展望。

(一)向超高速系統的發展。從過去20多年的電信發展史看，網絡容量的需求和傳輸速率的提高一直是一對主要矛盾。傳統光纖通信的發展始終按照電的時分復用(TDM)方式進行，每當傳輸速率提高4倍，傳輸每比特的成本大約下降30％～40％：因而高比特率系統的經濟效益大致按指數規律增長，這就是為什么光纖通信系統的傳輸速率在過去20多年來一直在持續增加的根本原因。目前商用系統已從45Mbps增加到10Gbps，其速率在20年時間里增加了2000倍，比同期微電子技術的集成度增加速度還快得多。高速系統的出現不僅增加了業務傳輸容量，而且也為各種各樣的新業務，特別是寬帶業務和多媒體提供了實現的可能。

(二)向超大容量WDM系統的演進。采用電的時分復用系統的擴容潛力已盡，然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用了不到1％，99％的資源尚待發掘。如果將多個發送波長適當錯開的光源信號同時在一極光纖上傳送，則可大大增加光纖的信息傳輸容量，這就是波分復用(WDM)的基本思路。采用波分復用系統的主要好處是：1．可以充分利用光纖的巨大帶寬資源，使容量可以迅速擴大幾倍至上百倍；2．在大容量長途傳輸時可以節約大量光纖和再生器，從而大大降低了傳輸成本：3．與信號速率及電調制方式無關，是引入寬帶新業務的方便手段；4．利用WDM網絡實現網絡交換和恢復可望實現未來透明的、具有高度生存性的光聯網。

(三)實現光聯網。上述實用化的波分復用系統技術盡管具有巨大的傳輸容量，但基本上是以點到點通信為基礎的系統，其靈活性和可靠性還不夠理想。如果在光路上也能實現類似SDH在電路上的分插功能和交叉連接功能的話，無疑將增加新一層的威力。根據這一基本思路，光的分插復用器(OADM)和光的交叉連接設備(OXC)均已在實驗室研制成功，前者已投入商用。實現光聯網的基本目的是：1．實現超大容量光網絡；2．實現網絡擴展性，允許網絡的節點數和業務量的不斷增長；3．實現網絡可重構性，達到靈活重組網絡的目的；4．實現網絡的透明性，允許互連任何系統和不同制式的信號；5．實現快速網絡恢復，恢復時間可達100ms。鑒于光聯網具有上述潛在的巨大優勢，發達國家投入了大量的人力、物力和財力進行預研。光聯網已經成為繼SDH電聯網以后的又一新的光通信發展。