彭 麗，張 霞

(1.西安通信學(xué)院，陜西西安710106;2.空軍空降兵學(xué)院，廣西桂林541003 )

0 引言

光纖通信技術(shù)是利用光學(xué)纖維對(duì)信息進(jìn)行傳輸?shù)囊环N技術(shù)手段，其形狀是一種較細(xì)的長(zhǎng)形圓柱玻璃絲，能夠做到長(zhǎng)距離的信號(hào)傳輸。隨著現(xiàn)代科技信息技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖通信憑借本身超強(qiáng)的抗電磁干擾與超低損耗等特點(diǎn)，深受人們的青睞。光纖通信技術(shù)本身還潛藏著很大的潛力，對(duì)未來(lái)通信的發(fā)展具有重要的作用，這還有待人們更進(jìn)一步的開發(fā)利用。

1 光纖通信技術(shù)現(xiàn)狀概述

早在1966 年，就有人提出了光纖技術(shù)應(yīng)用于通信中的“預(yù)言神話”，至今為止，光纖通信技術(shù)已在長(zhǎng)途十線、有線電視、海底通訊以及局域網(wǎng)中得到普及應(yīng)用。光纖通信技術(shù)不僅涉及范圍廣、規(guī)模大，而且發(fā)展速度也非常快，有著以往任何一種新技術(shù)都無(wú)法堪比的特點(diǎn)。就目前的發(fā)展形勢(shì)而言，其新技術(shù)仍不斷的被研發(fā)出來(lái)，廣闊的應(yīng)用發(fā)展空間與強(qiáng)大的生命力，將成為現(xiàn)代高速公路上的主要信息傳播手段，更是未來(lái)社會(huì)發(fā)展的信息支柱。

光纖通信新技術(shù)主要包括:光器件技術(shù)、光接入技術(shù)、光放大技術(shù)、光WDM 技術(shù)、光同步數(shù)字傳輸與全光通信技術(shù)等。我國(guó)的光通信技術(shù)的發(fā)展歷程是曲折和困難的，就目前為止，已對(duì)光纖、器件與系統(tǒng)等有關(guān)技術(shù)有了很好的掌握，特別是在關(guān)鍵的技術(shù)上均有自己的一套特色與創(chuàng)新，現(xiàn)已逐步進(jìn)入國(guó)際光通信技術(shù)的先進(jìn)行列。

2 光纖通信技術(shù)特點(diǎn)分析

2.1 超強(qiáng)的抗電磁干擾

石英有著超強(qiáng)的抗腐蝕性，且絕緣性也很好，最重要的特點(diǎn)是它的抗電磁干擾性能極強(qiáng)。不僅不受外界環(huán)境影響，而且也不會(huì)被人為架設(shè)的電纜所干擾，這一點(diǎn)無(wú)論是在超強(qiáng)電領(lǐng)域的通信中還是在軍事應(yīng)用上都有著很大的優(yōu)勢(shì)。

2.2 無(wú)串音干擾的密封性傳輸

電波的傳輸中，電磁波的傳播是最容易泄露的，其保密性極差。而光波在光纖的傳播過(guò)程中，發(fā)生串聯(lián)的情況非常少，且密封性很強(qiáng);除此之外，光纖還有著徑細(xì)、柔軟與重量輕等特點(diǎn)，容易進(jìn)行鋪設(shè)。再加上有著豐厚的原材料資源，其溫度與穩(wěn)定性能好、使用壽命長(zhǎng)及成本低等優(yōu)點(diǎn)，使光纖技術(shù)的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。

2.3 超低的光纖損耗

商品石英光纖有著超低的損耗，其損耗率低于0 ～20 dB/km，傳輸損耗之低是其他任何一種傳輸介質(zhì)都無(wú)法比擬的。采用超低損耗的石英光纖，理論上分析損耗率可降到最低，這代表通過(guò)光纖通信可跨越大幅度的無(wú)中端距離，這對(duì)于長(zhǎng)途傳輸線路來(lái)說(shuō)，意味著中繼站的數(shù)目將會(huì)減少，系統(tǒng)建設(shè)的復(fù)雜性與成本會(huì)大幅度降低。

2.4 大容量的通信傳輸

與電纜或銅線相比，光纖的傳輸帶寬要大得多，光纖通信技術(shù)中有著較好的光源的調(diào)制方式、調(diào)制特性以及光源色散等特性。就單波長(zhǎng)的光纖通信來(lái)說(shuō)，其終端設(shè)備因電子瓶頸關(guān)系而無(wú)法發(fā)揮更大的光纖帶寬的優(yōu)勢(shì)，一般都需要采取不同復(fù)雜程度的技術(shù)來(lái)增加傳輸容量。

3 光纖通信技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

3.1 逐步向超高速系統(tǒng)領(lǐng)域靠攏

受高比特率系統(tǒng)的指數(shù)規(guī)律下的經(jīng)濟(jì)效益影響，商業(yè)系統(tǒng)速率由45 Mbit/s 上升到10 Gbit/s，在近20 年的時(shí)間，其速率就增加了約200 倍，就目前而言，10 Gbit/s 系統(tǒng)開始大量的裝備網(wǎng)絡(luò)。大多數(shù)的電信公司已經(jīng)開發(fā)出了40 Gbit/s 的系統(tǒng)，在2001 年就已經(jīng)投入使用。而160 Gbit/s 速率ETDM 與640 Gbit/s 速率OTDM 傳輸也取得了試驗(yàn)上的成功，但距離實(shí)用化還有一段距離。光纖通信技術(shù)的發(fā)展之快，帶來(lái)其容量以每9 個(gè)月就增長(zhǎng)一倍的好成績(jī)，預(yù)計(jì)未來(lái)10 年內(nèi)，光纖通信技術(shù)的傳輸速度將會(huì)提高100 倍之高，可為用戶提供無(wú)限量的帶寬。

3.2 WDM 和 DWDM 的廣泛應(yīng)用

WDM 技術(shù)的出現(xiàn)迅速得到了廣泛的應(yīng)用，自1995 年開始，國(guó)際上最大容量的DWDM 系統(tǒng)的商用價(jià)值在全球迅速形成了以DWDM 系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行現(xiàn)有的光纖通信的容量擴(kuò)充。同時(shí)，WDM 復(fù)用波段是由常規(guī)波段C 逐步向長(zhǎng)波段L 與短波段S 拓展，其中100 波長(zhǎng)的通道傳輸設(shè)備已投入商用。最近兩年來(lái)，大容量的DWDM 技術(shù)的發(fā)展徹底挖掘了光纖傳輸通道的無(wú)窮盡的容量，更成為了現(xiàn)代IP 業(yè)務(wù)發(fā)展迅猛的催化劑，為下一代更為靈活的光傳輸光節(jié)點(diǎn)奠定了一定的基礎(chǔ)。

3.3 信息高速傳輸?shù)墓饫w接入網(wǎng)

光纖接入網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了信息的高速傳輸，可滿足大眾的共同需求。一方面需要有寬帶網(wǎng)絡(luò)的主十傳輸;另一方面光纖接入網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)是信息高速流入千家萬(wàn)戶中，因此用戶的光纖接入部分才是關(guān)鍵。目前接入網(wǎng)的光傳輸主要包括:無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(SDH、PDH、PON、EPON)，其中 SDH 技術(shù)可為用戶提供可靠的高質(zhì)量上的支持，使接入網(wǎng)易于現(xiàn)實(shí)與維護(hù);PDH 在組網(wǎng)功能上具有靈活與廉價(jià)的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)大批量的接入網(wǎng)應(yīng)用;而SDH 引入PDH 系統(tǒng)，使系統(tǒng)的靈活與可靠性進(jìn)一步得到了提高;PON 有超強(qiáng)的吸引力的單純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，可減少設(shè)備及線路的故障率，節(jié)約維修成本。另外，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)還大大地降低光纖的費(fèi)用，成為接入網(wǎng)中比較典型的快速發(fā)展的傳輸方式。

3.4 全光網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展

在未來(lái)超高速的通信網(wǎng)絡(luò)中，全光網(wǎng)將是光纖通信技術(shù)中最理想的階段，也是最高階段。在以往傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)通信中，只實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)上的全光化，而網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)處還需要采用一些電器的輔助使用，這就對(duì)通信網(wǎng)的干線總?cè)萘可系倪M(jìn)一步的提高有了限制。而全光網(wǎng)是以節(jié)光點(diǎn)取代電節(jié)點(diǎn)，使節(jié)點(diǎn)之間完全被全光化，信息的傳輸以光的形式進(jìn)行交換，而用戶信息的處理已不在靠交換機(jī)按照比特來(lái)進(jìn)行，只需根據(jù)波長(zhǎng)就可決定路由。此外，全光網(wǎng)還有著極好的開放性、可靠性、透明性、兼容性與可擴(kuò)展性等;更有著提供超大容量的帶寬、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與組網(wǎng)簡(jiǎn)單靈活、處理速度高、誤碼率低等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，目前來(lái)說(shuō)，全光網(wǎng)絡(luò)還不能在通信技術(shù)中獨(dú)立發(fā)展，仍需要與因特網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)以及ATM 網(wǎng)等相融合。

4 結(jié)語(yǔ)

光纖通信技術(shù)的發(fā)展已在國(guó)際上取得了成就。但隨著新興的3D 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，光纖通信技術(shù)還需要更進(jìn)一步的提高，還需要科研人員的不斷研究，以取得更新的成果。

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