淺析光纖通信技術(shù)的發(fā)展與展望

[論文關(guān)鍵詞]光纖通信技術(shù) 發(fā)展 現狀 趨勢 展望

[論文摘要]分析光纖通信技術(shù)的發(fā)展歷史與發(fā)展現狀，并對光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。 一、光纖通信技術(shù)的發(fā)展及現狀 光纖通信的誕生與發(fā)展是電信史上的一次重要革命。光纖從提出理論到技術(shù)實(shí)現和今天的高速光纖通信也不過(guò)幾十年的時(shí)間。從國外的發(fā)展歷程我們可以看出，20世紀60年代中期，所研制的最好的光纖損耗在400分貝以上，1966年英國標準電信研究所高錕及Hockham從理論上預言光纖損耗可降至20分貝/千米以下，日本于1969年研制出第一根通信用光纖損耗為100分貝/千米，1970年康寧公司(Corning)采用“粉末法”先后獲得了損耗低于20分貝／千米和4分貝/千米的低損耗石英光纖，1974年貝爾實(shí)驗室(Bell)采用改進(jìn)的化學(xué)汽相沉積法制出性能優(yōu)于康寧公司的光纖產(chǎn)品。到1979年，摻鍺石英光纖在1.55千米處的損耗已經(jīng)降到0.2分貝/千米，這一數值已經(jīng)十分接近由Rayleigh散射所決定的石英光纖理論損耗極限。 目前國內光纖光纜的生產(chǎn)能力過(guò)剩，供大于求。特種光纖如FTTH用光纖仍需進(jìn)口，但總量不大，國內生產(chǎn)光纖光纜價(jià)格與國際市場(chǎng)沒(méi)有差別，成本無(wú)法再降，已經(jīng)是零利潤，在國際市場(chǎng)沒(méi)有太強競爭力，出口量很小。二十年來(lái)的光技術(shù)的兩個(gè)主要發(fā)展，WDM和PON，這兩個(gè)已經(jīng)相對比較成熟。多業(yè)務(wù)傳輸發(fā)展平臺兩個(gè)方面，一方面是更有效承載以太網(wǎng)業(yè)務(wù)、數據業(yè)務(wù)，另一方面是向業(yè)務(wù)方面發(fā)展。AS0N的現狀是目前的系統只是在設備中，或是在網(wǎng)絡(luò )中實(shí)現了一些功能，但是一些核心作用還沒(méi)有達到。 二、光纖通信技術(shù)的趨勢及展望 目前在光通信領(lǐng)域有幾個(gè)發(fā)展熱點(diǎn)即超高速傳輸系統、超大容量WDM系統、光傳送聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、新一代的光纖、IPoverOptical以及光接入網(wǎng)技術(shù)。 （一）向超高速系統的發(fā)展 目前10Gbps系統已開(kāi)始大批量裝備網(wǎng)絡(luò )，主要在北美，在歐洲、日本和澳大利亞也已開(kāi)始大量應用。但是，10Gbps系統對于光纜極化模色散比較敏感，而已經(jīng)鋪設的光纜并不一定都能滿(mǎn)足開(kāi)通和使用10Gbps系統的要求，需要實(shí)際測試，驗證合格后才能安裝開(kāi)通。它的比較現實(shí)的出路是轉向光的復用方式。光復用方式有很多種，但目前只有波分復用(WDM)方式進(jìn)入了大規模商用階段，而其它方式尚處于試驗研究階段。 （二）向超大容量WDM系統的演進(jìn) 采用電的時(shí)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率低于1％，還有99％的資源尚待發(fā)掘。如果將多個(gè)發(fā)送波長(cháng)適當錯開(kāi)的光源信號同時(shí)在一級光纖上傳送，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?；赪DM應用的巨大好處及近幾年來(lái)技術(shù)上的重大突破和市場(chǎng)的驅動(dòng)，波分復用系統發(fā)展十分迅速。目前全球實(shí)際鋪設的WDM系統已超過(guò)3000個(gè)，而實(shí)用化系統的最大容量已達320Gbps(2×16×10Gbps)，美國朗訊公司已宣布將推出80個(gè)波長(cháng)的WDM系統，其總容量可達200Gbps(80×2.5Gbps)或400Gbps(40×10Gbps)。實(shí)驗室的最高水平則已達到2.6Tbps(13×20Gbps)。預計不久的將來(lái)，實(shí)用化系統的容量即可達到1Tbps的水平。 （三）實(shí)現光聯(lián)網(wǎng) 上述實(shí)用化的波分復用系統技術(shù)盡管具有巨大的傳輸容量，但基本上是以點(diǎn)到點(diǎn)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(shí)現類(lèi)似SDH在電路上的分插功能和交叉連接功能的話(huà)，無(wú)疑將增加新一層的威力。根據這一基本思路，光光聯(lián)網(wǎng)既可以實(shí)現超大容量光網(wǎng)絡(luò )和網(wǎng)絡(luò )擴展性、重構性、透明性，又允許網(wǎng)絡(luò )的節點(diǎn)數和業(yè)務(wù)量的不斷增長(cháng)、互連任何系統和不同制式的信號。