光纤通信技术发展的现状与前景

【摘　要】文章针对光纤通信的发展现状作一简要总结与分析，并对未来的可能发展趋势作了展望，显示了光纤通信技术良好的发展趋势。

【关键词】光纤通信;全光网络;波分复用技术光纤通信技术是指通过光学纤维传输信息的技术。在发信端，信息被转换成电信号，电信号控制光源，使发出的光信号具有所要传输的信号的特点，从而实现信号的电一光转换。发信端发出的信号，通过光纤传输到远方的收信端，经光一电转换成电信号，再经过处理和转换而恢复为与原发信端相同的信息，光纤通信技术尚有很大的发展空间。

1.光纤通信系统简介

光纤通信是一种利用光波作为载波来传送信息，用光纤作为传输介质的通信方式，其工作频段属于近红外光段，常用的通信窗口有0.85UM，1.31UM，1.55UM。光纤多采用石英，而常用的光源有半导体激光器和发光二级管等。

1.1基本的光纤通信系统组成包括三大部分：光发射、光纤传输和光接收

光纤通信系统既可以传输数字信号，也可以传输模拟信号，并且可以将多种不同类型的信号在一起传输，如话音，图像，数据，多媒体信息等。

1.2光纤通信的优点

例如光纤所采用的石英材料是一种电绝缘体，因此不受各种电磁z因此不受各种电磁场的干扰和闪电雷击的损坏，并且适合在易燃易爆环境中使用，光纤的重量很轻，中心折射率略高的纤芯和折射率稍低的包层组成同轴圆柱形的结构，直径一般只有125UM，即使外层经过环氧树脂或硅橡胶的涂敷，并制作成8芯的光缆，也只占同样芯数的电缆重量的1/15；此外光纤的损耗很小，容许频带宽，因此可以进行大容量长距离的传输。

2.光纤通信系统中的新技术

目前，光纤通信技术在通信网，广播电视网与计算机网，以及其他数据传输系统中，都已经得到广泛应用，新技术也不断涌现，提高了通信能力，拥有很大的需求和市场。

2.1光纤通信的发展趋势

光纤到家庭（FTTH）的发展。FTTH可向用户提供极丰富的带宽，所以一直被认为是理想的接入方式，对于实现信息社会有重要作用，还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2-3倍，过去由于FTTH成本高，缺少宽带视频业务和宽带内容等原因，使FTTH还未能提到日程上来，只有少量的试验，近来，由于光电子器件的进步，光收发模块和光纤的价格大大降低，加上宽带内容有所缓解，都加速了FTTH的实用化进程。

2.2光器件的集成化

光电子器件的发展趋势就是集成化，小型化。要实现全光通信网络，器件的集成必不可少。光子集成芯片的制造需要将激光器，检测器，调制器和其他器件都集成到芯片中，这些集成需要在不同材料多个薄膜介质层上重复地沉积和蚀刻，这些材料包括砷化甸镓，磷化铟等。尽管这是一种复杂的技术，但是由于互联网语音和视频业务的不断增长，传统的IM-6M互联网接入带宽变得不足，介理通过增加设备来提高速度扩大带宽已经不现实，因此光器件的集成是必须的，也是保证互联网持续增长的重要因素。

2.3光交换技术

商用光纤通信系统，单信道传输速度率已超过10GB/S。实验WDM系统的传输速率已超过3.28TB/S。现有网络中，高速光纤通信系统仅仅充当点对点的传输手段，网络中重要的交换功能还是采用电子交换技术，但是传统电子交换机的端口速率只有几MB/S到几百MB/S，因此成为了整个通信网速率提高的瓶颈。彻底解决这个问题的办法，就是实现全光交换。

目前，光交换技术可分成光的电路交换和光分组交换两种主要类型。光交换技术可分成光的电路交换和光分组交换两种主要类型。

2.4光纤通信的市场

FTTH毕竟是信息社会的需求，光纤通信的市场一定有美好的情景，发达国家的FTTH已经开始建设，已经有相当的市场，大体上看，器件和设备随市场的需要，其利润会逐步回升，2007-2008年可能良好，但光纤产业，尽管反倾销成功，目前价格也仍低迷不起，利润甚微，实际上，在世界范围内，光纤的生产规模过大，而FTTH的发展速度受社会环境、包括市民的经济条件和数字电视的发展的影响，上升缓慢。

3.光纤通信的展望与前景

3.1通信速度超高速化

光纤通讯经历了诞生、低速发展，只是常态使用化的过程，期间最明显的就是传输速度不断的得以提高，从最初的时分复用方式其传输速度一般在45Mbps到10Gbps，这个速度的增加也是大概用了十几年的发展时间，目前成熟的系统主要是ETDM技术，可以达到160Gbp，同时进入新世纪信息革命时代，越来越多的科研工作者和企业把提高传输速度当成一项重要课题得以研究，其速度有50Gbps的系统，640Gbps的OTDM等等。但有的目前还在实验室模拟阶段，真正用到实际生活中还有很长的时间要走。

3.2向超大容量超长距离波分复用系统的发展

WDM传输光信息的基本原理是根据单根光钎的传输能量来决定的，在已经铺设的光钎上进行传输可以有效的提高利用率，而且可以根据项目要求实时的增加光传输设备或者弃用老的设备。这样可以解决光传输过程的传输能力问题。可以对系统的容量进行随时增加。

3.3多节点融合技术

在光路传输过程中必须经过交换技术，光的传输部分，光电转化部分，以及数字转化、波分复用等多个中间环节，而每一个环节融合的好坏直接影响光路传输质量。所以为了解决光路传输过程节点过多问题，科研工作者提出了传输节点融合技术，即one box传输融合技术，该技术主要将各种光路传输系统有效的进行物理实体结合，统一管理和控制，减少了各节点之间的独立操作时间，以及减少设备成本，有效地进行了成本压缩，同时可以节约电缆降低功耗，达到节能环保的效果。

3.4光传送整体联网

进入90年代以来，我们一直使用点对点的波分复用技术来进行光纤通信，其优势和缺点同样明显，优势是有着巨大的传输能力在，这是由其传输特点决定的。然而随着系统的越来越复杂庞大，波分复用的改进速度明显跟不上时代的转变需求，所以迫切需要一种全新的联网系统来代替DXC系统。

光传送联网系统随之诞生，这是世界光纤通信的又一次大改革，极大的提高了光纤通信各方面的性能，随着系统的不断完善和发展，其资本市场开始显现，而且我国重视信息产业化建设，有利于光传送系统的灵活化，透明话的发展。对于我国提高信息产业技能和信息产业链条有着极大的促进作用。

3.5新一代全波光纤

要实现光纤传输质量，就要在各个方面下功夫，新型的全波光纤成为一个很好的突破口。随着科技的不断进步，我们的传输速度和距离都得不断增加。而且业务量会不断的变复杂和庞大，怎样有效的管理和支持良好的传输效果，是摆在科研工作者面前的一道难题。研究新型光钎成为流行的课题之一。

全波光纤的研究过程中，科研工作者采用了新的生产工艺，使其的噪音进一步减弱，过滤因其传输衰减的波段，增加波段传输范围，同时尽可能多的应用各种光学器件融合在光路中，使整个系统整体代价减低。同时这种全波光纤具有很好的使用寿命。

4.结束语

光纤通信以其众多优点已经成为当今通信网络中的中坚力量，随着信息技术的发展，人们对大容量长距离通信系统的需求越来越大，而光纤通信还有很大的潜力可挖，必将迎来更大的发展和应用。

【参考文献】

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［２］王磊,裴丽.光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息.2006.

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