淺析光纖通信的應用前景

張秘

一、信息業務種類和數量需求的增長趨勢

在音頻（audio）、視頻（video）、數據（data）三大類信息業務中，除了傳統的電話經過數字化后仍作為基本通信方式外，隨著計算機普及，數據聯網通信的數量近年顯著加大， 而圖象和電視的信息業務也開始蓬勃發展和急劇增長。

二、通信擴大建設對光纖技術發展的原則性要求

2.1光纖無拘束地延長至需要的傳輸距離

光纖之所以被認為是理想傳輸媒介，理由之一是它每公里的損耗遠小于銅線。尤其是單模光纖工作于長波長1.3Lm和1.55Lm，損耗低至0.35～0.2dB/km。對于長途光纖通信線路，今后傾向于采用最低損耗波長1.55Lm的窗口。傳統1.3Lm光纖線路為了延長傳輸距離，每隔一段距離需設置再生中繼機，使電脈沖得到放大和重新整形，并不讓噪聲累積。

2.2分階段加大光纖承擔傳輸的容量

按照信息業務增長的規律，分階段加大光纖承擔傳輸的容量。在一根光纖上加大容量的傳統辦法，是提高調制信號的數字速率，即提高發送激光管輸出光載波強度的調制速率。

2.3已設光纖容量的利用和新設光纖設計的選擇

已經埋設光纜中未用的光纖應該發掘利用其潛在容量，而計劃新設光纜則應考慮使用適合長距離、大容量傳輸的新型光纖。事實表明，10a前埋設的光纜，包含一定數量的常規單模光纖，其零色散波長為1.3Lm，其中一部分已經實際運用的光纖就是工作于波1.3Lm。

2.4加快研究光子器件和光子集成技術

光子器件和光子集成技術關系到整體光纖通信系統的前進步伐，并且對系統的成本起著決定性作用，必須加快積極研究和開發。在光子器件中，以有源器件為主要，特別是激光管，它是光發送機的核心器件。

三、光纖通信新技術近年研究實驗和應用的進展趨向

進入90年代以來，確實有幾項光纖通信新技術的研究與實驗得到顯著的突破，而且有些已經得到實踐證明，發揮了很大作用，為長距離、大容量數字光纖傳輸系統鋪平道路。

3.1光纖放大器

早期曾經研究過半導體光放大器，取得了一定的結果，能夠對光纖通信的工作波長提供一定數量的增益，但效果還不夠理想，未能應用于中、長途光纖線路作為沿線每隔一定距離的中間放大器以替代原有的再生中繼機。

3.2密集波分多路

為了充分利用單模光纖在1.55Lm或1.3Lm窗口的潛在容量，光的波分多路（WDM）也即光頻分多路（OFDM）被認為是妥善有效的方法。即一根光纖在1.55Lm附近幾個互相隔開的不同波長，同時傳輸n路光載波，總的傳輸速率將是一個光載波傳輸速率的n倍。

3.3非零色散光纖

在近年對光纖放大和波分多路結合一起進行研究實驗的過程中，發現了許多有意義的和急待解決的技術問題。

3.4高性能光子器件與集成

四、光纖通信在各種通信網中應用

1、骨干網。對于各種通信網的骨干網，包括長途通信網主干線和重要分支線的骨干網，市內通信網局間線的核心網和有線電視網臺間線的核心網，主要的沿海岸和越洋海底線路，以及各大單位專用局域網的核心網，按照現在通信建設趨勢，無疑地都應選用光纖光纜作為傳輸線路，主要是單模光纖工作于長波長1.3Lm或1.55Lm。

2、接入網。市內通信網中從交換局（CO）或遠端站（RT）連接至它們各自周圍眾多用戶的線路，組成現時常稱的接入網（access network）。使用通信的用戶大致可以分為單位用戶和住家用戶兩類。企業、工廠、機關、學校等用戶屬于單位用戶，單位有大有小。

3、有線電視網。近年來，有線電視廣播業務（CATV）正在普遍發展，用戶收看有線電視的質量優于無線電視。現階段有線電視仍是使用模擬電視信號，依靠副載波頻分多路（SCM）技術，電視臺同時播送很多頻道的電視節目，由住家用戶挑選收看。不久以后，有線電視廣播將率先使用壓縮編碼的數字電視，估計收看質量比前更好。

4、專用區域網。一個單位在自己的大樓內或廠區內建立專用通信網，稱為局域網（LAN），在城市或郊區內較大的自有地區建立專用通信網，稱為城域網（MAN）。

5、海底通信線路。國際通信在相當程度上依靠海底線路的傳送。自從光纖通信開始在陸地通信線路應用成功后，很快就敷設海底光纜以替代過去的海底電纜。特別是太平洋和大西洋的越洋海底光纜，光纖通信系統已有幾次更新換代。

五、結論

中國現在的的光纖通信產業已經初具規模光纜光纖半導體光電子器件以及光纖通信系統都已經能夠自己生產供應，不用進口我國光纖通信主要干線已經建成，光纖通信容量達到Tbps，幾乎用不完，因此不要發展光纖通信技術了但由于光纖本身制造屬性決定，光纖仍然有較大的發展空間：新光纖研制，光子晶體隨著寬帶業務的發展網絡需要擴容等，光纖通信仍有巨大的市場現在每年光纖通信設備和光纜的銷售量是上升的。光纖無論是在通信速率還是在傳輸容量上都有突破性進展。本篇論文主要介紹了從現代和過去以及未來的技術方面和材料方面的研究。未來的有線電視、區域網絡、海底通信等等方面都做了研究。通過一些器件以及技術來克服光纖傳輸時的衰減以及損耗從而達到最大容量傳輸，技術主要有光纖傳輸技術等，還研究新型光纖滿足人們的要求。

總之，光纖通信是人類歷史上的重大突破，隨著信息技術的不斷發展，現今的光纖通信已成為信息社會的神經系統，為經濟進步，科技發展，人類文明發揮自己的作用，未來主要實現全光網絡。