光纖通信技術(shù)的發(fā)展及趨勢

王維平 趙 旭

（黃淮學(xué)院 信息工程學(xué)院，河南 駐馬店 463000）

1 光纖通信技術(shù)概念、特點(diǎn)與應(yīng)用

光導(dǎo)纖維通信簡稱光纖通信，是以光為載體，原理是利用純度極高的玻璃拉制成極細(xì)的光導(dǎo)纖維作為傳輸信號，通過光電變換，以實(shí)現(xiàn)信息傳遞的一種通信方式。實(shí)際應(yīng)用中，光纖通信技術(shù)是使用很多光纖聚集在一起組合而成的光纜。光纖通信與過去的電氣通信相比，其優(yōu)點(diǎn)在于：通信容量大；傳輸速度快；重量輕，材料易得，節(jié)省原料；絕緣性很好，抗電磁干擾性抗；抗腐蝕、輻射能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。其發(fā)展前景相當(dāng)樂觀。它可以應(yīng)用于市話中繼線，優(yōu)點(diǎn)可以充分發(fā)揮，還可以應(yīng)用在電力通信控制系統(tǒng)中，進(jìn)行工業(yè)監(jiān)測、控制，而且在軍事領(lǐng)域的用途也越來越廣泛。

光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬，光纖通信系統(tǒng)對于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性組合而成的，其特性較優(yōu)。過去二十多年的電信發(fā)展史來看，網(wǎng)絡(luò)容量的需求和傳輸速率的提高一直是一對主要的矛盾。過去傳統(tǒng)的光纖通信，是按照光的時(shí)分復(fù)用（TDM）方式來進(jìn)行的，早已不能滿足人們的需要，然而近年來光纖通信是采用波分復(fù)用來傳輸?shù)?，波分?fù)用技術(shù)，可以同時(shí)在一根光纖上傳輸多路信號，每一路信號都由某種特定波長的光來傳送。具有超大容量、超長距離傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。可以通過光時(shí)分復(fù)用(OTDM)技術(shù)與WDM相結(jié)合，來提高光纖通信的傳輸容量。由于WDM系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展，使波分復(fù)用成為了當(dāng)前光纖通信網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容的主要手段。波分復(fù)用方式只是光分復(fù)用方式的一種，我們可以看出這些技術(shù)的發(fā)展，不但可以在某些程度上增加業(yè)務(wù)的整體傳輸容量，還可以為將來各種各樣的新業(yè)務(wù)提供更多實(shí)現(xiàn)的可能。

2 光孤子通信

光孤子是光纖色散與非線性相互作用的產(chǎn)物。光孤子通信是利用光孤子作為載體實(shí)現(xiàn)長距離無畸變的通信,光孤子通信的關(guān)鍵技術(shù)是產(chǎn)生皮秒數(shù)量級的光孤子和工作在微波頻率的檢測器。光孤子技術(shù)未來的前景:全光式光孤子通信，是新一代超長距離、超高碼速的光纖通信系統(tǒng)，在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信,時(shí)域和頻域的超短脈沖控制技術(shù)以及超短脈沖的產(chǎn)生和應(yīng)用技術(shù)使現(xiàn)行速率10～20Gbit/s提高到100Gbit/s以上。光孤子通信和線性光纖通信比，無論在技術(shù)上還是在經(jīng)濟(jì)都具有明顯的優(yōu)勢，光孤子通信在高保真度、長距離傳輸方面，優(yōu)于光強(qiáng)度調(diào)制/直接檢測方式和相干光通信。光孤子通信將未來的全光通信中發(fā)揮重要作用。

3 全光網(wǎng)絡(luò)

全光網(wǎng)絡(luò)，是指信號只是在進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)時(shí)才進(jìn)行電到光和光到電的變換，中間沒有電信號接入而在網(wǎng)絡(luò)中傳輸和交換的過程中始終以光的形式存在?，F(xiàn)在的全光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展相當(dāng)迅速，過去的光網(wǎng)絡(luò)是在節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)全光化,但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)用的電器件有效的提高了干網(wǎng)的總?cè)萘俊６缃竦某尸F(xiàn)諸多的優(yōu)點(diǎn)。它可以節(jié)省大量的電子器件，可以采用PDH、SDH、ATM等各種傳送方式均可使用，提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，提高了傳輸速率；提供多種協(xié)議業(yè)務(wù)，是以波長選擇路由；組網(wǎng)靈活性高，可以在任何節(jié)點(diǎn)插入路由；又因?yàn)檠赝緵]有交換和存儲，所以可靠性高。由于網(wǎng)絡(luò)中不用光電轉(zhuǎn)換器，可以存在不同的協(xié)議和編碼形式，所以具有透明性。另外還有諸如開放性、兼容性、可擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)，提供了巨大的帶寬和容量、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)非常簡單，還有相當(dāng)?shù)偷恼`碼率,但是傳輸速度相當(dāng)?shù)难杆?。隨著發(fā)達(dá)的國家對全光網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，部件，設(shè)備的研究成果的應(yīng)用，人們越來越重視全光網(wǎng)在以后的光纖通信技術(shù)發(fā)展。全光網(wǎng)就是利用光節(jié)點(diǎn)代替電節(jié)點(diǎn)，并用光線將光節(jié)點(diǎn)互聯(lián)成網(wǎng)，使用光波實(shí)現(xiàn)信號的傳輸與交換，最大程度實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的交換傳輸，減少信息傳輸?shù)耐涎?，阻塞等。然而全光網(wǎng)絡(luò)要想發(fā)展是不能脫離其它的通信技術(shù),它需要與其它網(wǎng)絡(luò)綜合起來才能變得更加強(qiáng)大，就是要與像因特網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等相結(jié)合，才能發(fā)揮到重要的功能。全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展是未來光通信發(fā)展的必然趨勢,是以后信息技術(shù)的主流,同時(shí)是通信技術(shù)發(fā)展的最高級別,更是理想級別，相信人們看到未來的光纖發(fā)展趨勢必然全光網(wǎng)絡(luò)。

4 光纖通信今后如何發(fā)展

FTTH（光纖到家庭）是光纖通信進(jìn)一步發(fā)展的方向，它被公認(rèn)為理想的寬帶接入網(wǎng)。FTTH可向用戶提供極豐富的帶寬,是用戶很理想的選擇，需要重點(diǎn)發(fā)展。FTTH所需要的光纖可能是現(xiàn)有已敷光纖的2～3倍?，F(xiàn)在，由于光電子器件的進(jìn)步,光收發(fā)模塊和光纖的價(jià)格大大降低;加上寬帶內(nèi)容有所緩解,都加速了FTTH的實(shí)用化進(jìn)程。目前，發(fā)達(dá)國家的FTTH已經(jīng)開始建設(shè),已經(jīng)有相當(dāng)?shù)氖袌觯毡尽㈨n國和美國等，采用各種無源光纖網(wǎng)PON和以太網(wǎng)技術(shù)。而對于中國市場，由于ADSL的挑戰(zhàn)和數(shù)字電視HDTV發(fā)展的約束，F(xiàn)TTH的發(fā)展受到影響。不過，中國的運(yùn)營商和房地產(chǎn)開發(fā)商已對FTTH進(jìn)行了試點(diǎn)。FTTH是信息社會的需求,光纖通信的市場一定有美好的情景。

5 結(jié)語

光纖通信在各個(gè)領(lǐng)域方面得到廣泛的應(yīng)用，相信光纖通信在今后的市場上仍然將呈現(xiàn)不斷上升的趨勢。從現(xiàn)代通信的發(fā)展趨勢來看,光纖通信技術(shù)以它的海量傳輸和高保真性等諸多的優(yōu)點(diǎn)，將成為未來通信發(fā)展的主流技術(shù)，也將帶領(lǐng)人們進(jìn)入全光網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代。

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