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編者按：本文主要從光纖通信技術的特點；我國光纖光纜發(fā)展的現(xiàn)狀；光纖通信技術的發(fā)展趨勢進行論述。其中，主要包括：光纖通信技術的特點、抗電磁干擾能力強、光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設、為了適應網(wǎng)絡發(fā)展和傳輸流量提高的需求,傳輸系統(tǒng)供應商都在技術開發(fā)上不懈努力、以日本為代表的發(fā)達國家,在光纖傳輸方面實現(xiàn)了10.96Thit/s(274xGbit/s)的實驗系統(tǒng)、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(tǒng)的傳輸容量、僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統(tǒng)的容量畢竟有限、光孤子通信、光孤子技術未來的前景、全光網(wǎng)絡、全光網(wǎng)是光纖通信技術發(fā)展的最高階段,也是理想階段等，具體請詳見。
1光纖通信技術的特點
光纖通信技術的特點有:(1)頻帶極寬,通信容量大。(2)損耗低,中繼距離長。(3)抗電磁干擾能力強。(4)無串音干擾,保密性好。
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(wěn)定性好、壽命長。
2我國光纖光纜發(fā)展的現(xiàn)狀
為了適應網(wǎng)絡發(fā)展和傳輸流量提高的需求,傳輸系統(tǒng)供應商都在技術開發(fā)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?shù)难芯?實現(xiàn)了1.1Tbit/s的傳輸。NEC公司進行了132x20Gbit/s、120km傳輸?shù)难芯?實現(xiàn)了2.64Thit/s的傳輸。NTT公司實現(xiàn)了3Thit/s的傳輸。目前,以日本為代表的發(fā)達國家,在光纖傳輸方面實現(xiàn)了10.96Thit/s(274xGbit/s)的實驗系統(tǒng),對超長距離的傳輸已達到4000km無電中繼的技術水平。在光網(wǎng)絡方面,光網(wǎng)技術合作計劃(ONTC)、多波長光網(wǎng)絡(MONET)、泛歐光子傳送重疊網(wǎng)(PHOTON)、泛歐光網(wǎng)絡(OPEN)、光通信網(wǎng)管理(MOON)、光城域通信網(wǎng)(MTON)、波長捷變光傳送和接入網(wǎng)(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(wǎng)絡,尤其為承載未來IP業(yè)務的下一代光通信網(wǎng)絡奠定了良好的基礎。
3光纖通信技術的發(fā)展趨勢
(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(tǒng)的傳輸容量,在未來跨海光傳輸系統(tǒng)中有廣闊的應用前景。近年來波分復用系統(tǒng)發(fā)展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系統(tǒng)已經(jīng)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?shù)男诺罃?shù)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(xiàn)的單信道最高速率達640Gbit/s。
僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統(tǒng)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(tǒng)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(xiàn)在的.超大容量WDM/OTDM通信系統(tǒng)基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統(tǒng)需要解決的關鍵技術基本上都包括在OTDM和WDM通信系統(tǒng)的關鍵技術中。
(2)光孤子通信。光孤子是一種特殊的ps數(shù)量級的超短光脈沖,由于它在光纖的反常色散區(qū),群速度色散和非線性效應相互平衡,因而經(jīng)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(xiàn)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(chǎn)生和應用技術使現(xiàn)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(tǒng)中,有著光明的發(fā)展前景。
(3)全光網(wǎng)絡。未來的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng)。全光網(wǎng)是光纖通信技術發(fā)展的最高階段,也是理想階段。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡實現(xiàn)了節(jié)點間的全光化,但在網(wǎng)絡結點處仍采用電器件,限制了目前通信網(wǎng)干線總容量的進一步提高,因此真正的全光網(wǎng)已成為一個非常重要的課題。
全光網(wǎng)絡以光節(jié)點代替電節(jié)點,節(jié)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(jù)其波長來決定路由。
目前,全光網(wǎng)絡的發(fā)展仍處于初期階段,但它已顯示出了良好的發(fā)展前景。從發(fā)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(wǎng)絡層,建立純粹的全光網(wǎng)絡,消除電光瓶頸已成為未來光通信發(fā)展的必然趨勢,更是未來信息網(wǎng)絡的核心,也是通信技術發(fā)展的最高級別,更是理想級別。
參考文獻
[1]@韋樂平.光纖通信技術的發(fā)展與展望.電信技術[J],2006,(11):13-17.
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