光纤通信发展趋势范文

时间:2024-02-05 18:11:34

光纤通信发展趋势

光纤通信发展趋势篇1

【关键词】光纤通信技术;发展状况;趋势

1.前言

光纤通信技术是随互联网发展而发展壮大起来的,并以其超强的实用性逐渐被应用在我们生活的各个方面,越来越被人们所重视。虽然光纤通信只有二十多年的发展历史,却经历了短波长多模光纤、长波长多模光纤以及长波长单模光纤三个发展阶段,自从光纤通信技术诞生以来,许多国家都逐渐减少了电缆通信线路的建设,转而投入到光纤通信的大力发展。随着社会科技的迅速发展,人们对网络系统和大容量光波传输系统有了更高层次的需求。

2.光纤通信概述

光纤通信主要是以高频率光波为载波,并将光纤当作传输介质,从而实现信息传递的一种通信技术,光纤通信技术包括光交换技术传输技术、光纤光缆技术、光无源器件、光网络技术以及光有源器件等几方面。光波通信具有重量轻、体积小、容量大、不易串音、损耗低、抗电磁干扰以及传输频带较宽等优点,发展十分迅速。也正是由于光纤通信的这些优点,使得光纤通信技术备受青睐,在过去的十多年中,光纤通信系统传输速度较以往提供了大约100倍。事实上,光纤通信系统所使用的并不是单根光纤,而是众多光纤所组成的光缆。光纤主要由包层、涂层和纤芯三部分组成,内芯通常比较细,只有几十微米甚至几微米,包层指的是中间层,它与纤芯所通过的折射率不相同,从而实现光信号传输,而涂层则起到增加光纤韧性从而保护光纤的作用。

3.光纤通信技术的发展状况

目前,光纤通信技术被广泛应用在多媒体以及有线电视网络之中,光纤通信技术的发展状况可以从两方面进行阐述,一方面是光纤通信技术发展方向的现实状况,另一方面则是光纤通信技术自身的发展状况。

3.1光纤通信技术发展方向

光纤通信技术发展方向的现实状况主要表现在以下几个方面:⑴目前的光纤通信技术主要由骨干网转向城域网的方向发展,且光传输正逐渐的向业务节点靠近。业务节点不仅能够保证信息传输的安全性,还能近距离的接近用户,为用户提供更多便利。⑵ 从光纤技术的传输距离上来看,随着光纤放大器的使用,光纤传输距离正朝着远距离光纤传输不断突破,给无再生中继距离的增大创造了充分的条件。⑶光纤通信技术的信道容量正在不断的增加,光纤通信系统已经发展到SDH系统,信道容量一步步朝着10Gb/s、40Gb/s的方向发展,单波道系统也已实验成功,并在为其相应标准进行制定[1]。

3.2光纤通信技术自身发展状况

3.2.1波分复用技术

波分复用技术指的是能够将许多载有信息而波长不相同的光信号利用合波器合并为一束,从而沿单根光纤进行传输,到接收端再将这些光信号利用分波器进行分开的一种通信技术。波分复用技术实现了一根光纤传输多路的信号,而传输信号的特定波长光就属于一个波长信道。波分复用技术可利用更多的带宽资源,自波分复用技术出现至今,由于其能够极大提高光纤传输系统传输容量,得到了迅速的发展和广泛应用。

3.2.2光纤接入技术

光纤接入技术主要是面向未来的FTTC、FTTH宽带网络接入技术,到目前为止,光纤接入技术是电信网之中发展较为迅速的一种接入网技术 ,它不仅能解决窄宽业务接入问题,同时还能解决宽带业务接入问题。光纤接入技术可以很好的满足大众需求,是实现高速化信息传输的关键技术。虽然光纤所到达的位置不一致,但是最终的光纤宽带接入方式还是光纤到户(FTTH),它可以提供全光接入,从而充分的利用光纤宽带特性,所提供的宽带不会受到任何限制。对于许多大中型的企业来讲,光纤接入技术是目前较为理想的一种接入方式。

4.光纤通信技术的发展趋势

4.1智能光联网技术的发展趋势

智能光联网技术属于新一代的光网络技术,它是光纤通信发展方向的有力代表,智能光联网技术的研究能够很好的解决互联网未来在光层上高效、灵活、动态以及组网等问题。通过智能光联网技术不仅能够允许网络业务量和节点数的增长,互连不同制式和任何系统的信号,而且还能够实现网络重构性、扩展性、透明性,以及超大容量的光网络[2]。未来智能光网络技术的发展能够有效促进我国国民经济的发展,对国家安全也有重要的意义。

4.2新一代光纤的发展趋势

在传送网络的发展过程中,长期以来的单模光纤已经无法满足超高速、长距离的网络发展,迫切要求研发新一代的光纤。新光纤的研发已成为当务之急,同时,新光纤也成为了新兴网络基础建设的重要组成部分。在城域网和干线网背景之下,根据发展需求的各异性,现已研制出两种新型的光纤,即全波光纤和非零色散光纤,为长距离和超高速传送网络的发展提供有力的保障。

4.3光接入网通信技术的发展趋势

一直以来,光接入网通信技术操作过程中仍然采用传统落后的双绞线和铜线连接,随着现代社会的不断发展与科技的日益进步,此种接入方式已经无法满足社会需要和时代的发展。为了更好的发展光接入网通信技术,一方面应该最大程度的降低维护费用和故障率,加大科技的投入力度以及新设备和新产品的研发,提高工作效率的同时使收入增加;另一方面,充分利用当地网络资源,减少节点数目、扩大覆盖范围。总之,光接入网通信技术的进一步发展,能够最大程度的发挥光纤本身的优势和特点。

4.4全光网络的发展趋势

光通信未来的发展趋势是形成真正的以光交换技术和WDM技术为主的光网络层,并建立起全光网络,彻底的消除电光瓶颈。全光网络具有较好的发展前景,它是通信技术最高的发展级别,也是最理想的级别,同时还是信息网络未来的发展可信。虽然传统的光网络已经实现节点间全光化,但是,网络节点处仍然采用的是电器件,极大的限制了通信网干线容量进一步的提高。所以,全光网已经成为重要的发展方向,它能够实现光节点很好的代替电节点,始终以光形式进行信息的交换与传输。除此之外,用户信息处理可不再按照比特进行,而是由路由根据波长决定。

4.5光孤子通信的发展趋势

光孤子通信指的是将光孤子当作载体,以实现无畸变、长距离的通信,零误码的情况之下,光孤子通信的信息传递能够长达万里。光孤子通信具有误码率低、长距离、高容量等特点,光孤子属于一种特殊的PS数量级超短光脉冲,光孤子通信处于光纤的反常色散区,非线性效应与群速度色散之间相应平衡,因此在光纤的长距离传输之后,速度与波形都不会发生改变[3]。

5.结束语

综上所述,光纤通信技术已成为最重要的信息传输技术之一,并得到广泛的关注和应用,在未来的发展趋势中,光纤通信技术有望取代其他的传送方式,成为通信领域最主流的技术。光纤通信技术在全光网络、光孤子通信、光接入网通信技术等方面的发展与应用将不断满足人类的发展需求,推动通信行业的不断发展,并将为社会经济的进步产生巨大的影响。

参考文献:

[1]杜伟勋.光纤通信技术发展状况及其趋势分析[J].硅谷,2011,25(15):23-42.

[2]杨帅.刍议光纤通信技术的发展现状及前景[J].城市建设理论研究,2013,3(23):46-53.

光纤通信发展趋势篇2

在互联网技术高速发展以及通信需求不断增长的今天,对通信行业提出的服务要求也越来越高,其中光纤通信技术在我国已经经历了超过30年的研究以及应用历程,该通信技术的诞生以及发展属于电信行业的一次革命性发展,这种通信技术能够优化信息传输质量,同时减少可能出现的串扰问题,可以获得非常理想的实用效果。现阶段,光纤通信技术的应用范围越来越广泛,从电信通信行业逐渐推广应用到电视传输、军事、工业生产过程中的现场监视、电力以及交通监控和有线电视网等领域。本文主要对光纤通信技术的实际应用和未来发展趋势进行探讨,提出笔者的思考和建议,仅供参考。

【关键词】

光纤通信技术;应用发展趋势

光纤通信技术应用方面主要有:将光波当做信息载体实现传播功能;将光纤当做延续传播介质。现阶段,在信息通信来说,光纤通信属于第四代通信方式。具有的特点主要为:质量轻、传播速度快、损耗不大以及体积小,同时其传输频带非常宽,能够有效抵抗大多数电磁干扰。其所具有的这些优势使光纤通信慢慢变成了社会主流。现在,我国大多数通信领域都架设有光纤,同时相关业务依然在继续拓展,得到了越来越多生产以及服务领域的认可。深入了解以及研究这种通信技术的具体应用,可以促进我国信息化的发展。

1光纤通信技术

所谓光纤通信,就是光导纤维通信,通过光导纤维来有效传输信号,从而达到信息传递目的的通信方式,我们可以将这种光纤通信当做以光导纤维为媒介的一种光通信方法[1]。其中光纤主要组成部分有:涂层、纤芯以及包层,而内芯通常只有几十微米或者是几微米,其直径比发丝还小;包层就是中间层,利用纤芯以及包层具体折射率的差异,让光信号可以在纤芯里面进行全反射,即传输光信号;其中涂层主要就是为了提升光纤所具有的韧性,从而保护光纤不受损害。光纤通信系统里面的光线并不是只有一根,而是由大量光纤一起聚集成的光缆,这种由大量光纤构成的光缆之所以可以在单位时间里面传送庞大的信息,主要是因为这种光缆的光波频率非常高,并且光纤传输频带非常宽,所以其传输容量相对较大。这种光纤通信技术所具有的优点包括:体积比较小,重量非常轻,采用的金属材料非常少,具有较强抗电磁干扰性能以及抗辐射性能,具有非常好的保密性,可以防窃听、频带比较宽以及抗干扰性能很好,价格比较便宜等,同时其所采用的光线材料来源非常丰富,能够减少很多有色金属的应用,直径非常小,也不重。

2光纤通信技术的具体应用

2.1在通信方面的应用

现阶段,在通信领域里面,光纤通信技术利用光导纤维当做传播介质的这种光纤通信起着非常重要的作用。特别是在城域通信、本地通信以及国际通信等通信行业中,光纤通信技术得到了非常广泛的应用[2]。同时,光纤通信技术正在不断扩展,变成了通信领域里面非常关键的一项技术,有效促进了整个通信行业的进一步发展。

2.2电力通信方面的应用

目前,现代化社会所具有的主要标准包括电气化,在所有生活能源中,电力所占比例已经大于70%,在我国现代化发展程度不断提升以及经济迅猛发展的条件下,国家电网需要承受的负荷也在不断增加[3]。电力系统传统远程通信结合人工调节的通信方式已经脱离了现代化社会的具体发展需求,引进并且有效使用电气自动化技术的前提之一就是对电力系统里面的通信网络进行不断的完善。安全稳定以及高效的通信网络能够保证在智能系统协助下的这种电气自动化设备投入正常运行,所以,光纤通信技术是非常理想的一个选择。现阶段,我国大部分电力系统里面的主干线以及各区域里面的接入网络均采用了光纤通信,这种通信技术不仅能够有效提升电网所具有的稳定性以及可靠性,同时也能够减少大量资金成本,降低额外花费。

2.3在传媒行业的具体应用

对传媒行业来说,其主要包含有无线信号接受终端、广播以及电视等,而输出产品大部分都是声音以及图像,所以其对信号稳定性以及传播速度方面的要求非常高[4]。而光纤通信技术就同时具有非常强的抗干扰性、稳定性以及高效性,能够确保电视信号以及电波信号在远距离传播过程中不发生损耗,以此来确保画面质量以及声音品质。现阶段,很多大型媒体单位均开始投资建设采用了光纤技术的相应信号设备,从而保证给社会带来品质非常高的音频以及视频。

2.4在互联网中的具体应用

最具有代表性的是光纤通信以及互联网的嫁接,由于其本身所具有的特性,使得用户上网速度提升了很多,同时因为其传播形式主要是光信号,不会产生很多损耗,因此在转化数字信号的时候就更加清晰,弥补了传统通信方式这方面的不足。此外,光纤通信用在居民家庭,能够提升上网速度以及有效促进我国互联网的发展,其中主要包含有物流、电子商务以及网上银行等。网上用户通过电脑就能够快速进行下单以及支付,同时利用网络可以快速跟踪产品具体物流情况。

2.5在军事方面的具体应用

对于现代化战争以及国防事业来说,先进军事装备所具有的信息化程度也逐渐在提升,世界各国都在深入研究信息战争[5]。对于保密措施,因为光纤通信能够降低信号泄漏率,很难被窃听,并且能够提升其所具有的可靠性以及稳定性,因此,现阶段其在世界各国军事方面的应用非常广。此外,光纤传输具有非常大的容量,能够满足各种要求。

3光纤通信技术的发展趋势

尽管光纤通信技术已经越来越实用化,同时可以有效满足现代社会各方面的需要,可是依然没有将光纤通信所拥有的全部潜力充分发挥出来,目前只应用了其全部潜力的大约1‰[6]。在现今光纤通信技术不断趋于完善以及电信市场慢慢改革的条件下,相关人员应该深入研究以及应用光纤通信在不同方向的发展,结合数字化和具体网络化要求,对通信网络建设进行进一步改善,现阶段,光纤通信技术未来发展趋势为:

3.1通信信道容量持续增大,实现超大容量

实际应用光纤通信技术的时候,各项技术和各种使用设备已经出现了明显转变,特别对于系统核心技术。现阶段,采用了光纤通信技术的那种l0Gbps系统开始装备庞大的网络系统,这一系统对光缆产生的极化模色散非常敏感,从而可以显著提高光纤通信信息传输效果。然而现今光纤电缆以及10Gbps系统依然有很多互相不匹配的地方,如果进一步优化上述内容,就能够提高光纤通信传输速度和信息容量。同时,最近几年有效应用了一种波分复用技术,其可以显著提升光纤通信传输速度和信息容量,在以后的通信传输系统里面的应用前景非常具广阔。

3.2光孤子通信

进行超大容量传输的时候,这种孤子传输技术能够显著改善色散给容量和信息传输距离带来的影响,可以从根本上对信息传输质量进行有效的改善,这对通信建设来说有着非常重要的意义。孤子传输技术里面的孤子具有非常强的抗干扰性,可以对极化模色散产生抑制作用,同时能够通过光纤非线性来平衡色散,加大无中继具体传输距离。尽管孤子技术依然有很多技术难题需要攻克,可是在人们的努力下,孤子技术一定在以后的大容量、长距离以及高速全光通信里面,尤其是在未来海底光通信系统里面,有着非常大的发展空间。

3.3实现全光网络

可以说,全光网属于光纤通信的未来。这种全光网络通过光节点代替原来的电节点,并且节点间也均为全光化,需要传送的信息通过光的形式实现传输以及交换,而交换机处理具体用户信息的时候,不再依据比特,是按照其波长来选择路由。现阶段,该课题受到了广泛的关注,尽管依然处于发展初期,可是已经明确知道了全光网的巨大发展前景。克服电光瓶颈是未来光通信有效发展的一种必然选择,同时也属于未来信息网络的一个核心。

4结束语

对于光纤通信技术来说,其主要通过光导纤维进行信息传递,实际应用中应用的是大量光纤维构成的光缆,组成一种光纤通信系统。这种光纤通信技术的优点非常多,使得其在社会各个领域的应用越来越广泛。光纤通信技术以后的发展方向主要是:超大容量、高速以及低价。在光纤通信发展过程中,应该不断投入科技人才,勇于创新,进行不断的突破,让光纤通信技术不断为社会的有效发展做出贡献,这样才能迎来全光网时代。

作者:陈学锋 单位:国网福建省电力有限公司信息通信分公司

参考文献

[1]李岩.探讨光纤通信技术的应用及未来发展趋势[J].城市建设理论研究,2014(15):48~49.

[2]王维平,赵旭.光纤通信技术的发展及趋势[J].河南科技,2013(17):2.

[3]王晓波.论光纤通信技术的发展及应用[J].电子制作,2015(10):162.

[4]白建春.光纤通信技术的发展及其应用[J].中国新技术新产品,2010(3):34.

[5]徐昊.浅议我国光纤通信技术的应用与发展趋势[J].消费电子,2014(4):107,109.

光纤通信发展趋势篇3

关键词:光纤通信核心网接入网光孤子通信全光网络

光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围不断扩大。

1 我国光纤光缆发展的现状

1.1 普通光纤

普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展,光中继距离和单一波长信道容量增大,g.652.a光纤的性能还有可能进一步优化,表现在1550rim区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合itutg.654规定的截止波长位移单模光纤和符合g.653规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。

1.2 核心网光缆

我国已在干线(包括国家干线、省内干线和区内干线)上全面采用光缆,其中多模光纤已被淘汰,全部采用单模光纤,包括g.652光纤和g.655光纤。g.653光纤虽然在我国曾经采用过,但今后不会再发展。g.654光纤因其不能很大幅度地增加光纤系统容量,它在我国的陆地光缆中没有使用过。干线光缆中采用分立的光纤,不采用光纤带。干线光缆主要用于室外,在这些光缆中,曾经使用过的紧套层绞式和骨架式结构,目前已停止使用。

1.3 接入网光缆

接入网中的光缆距离短,分支多,分插频繁,为了增加网的容量,通常是增加光纤芯数。特别是在市内管道中,由于管道内径有限,在增加光纤芯数的同时增加光缆的光纤集装密度、减小光缆直径和重量,是很重要的。接入网使用g.652普通单模光纤和g.652.c低水峰单模光纤。低水峰单模光纤适合于密集波分复用,目前在我国已有少量的使用。

1.4 室内光缆

室内光缆往往需要同时用于话音、数据和视频信号的传输。并目还可能用于遥测与传感器。国际电工委员会(iec)在光缆分类中所指的室内光缆,笔者认为至少应包括局内光缆和综合布线用光缆两大部分。局用光缆布放在中心局或其他电信机房内,布放紧密有序和位置相对固定。综合布线光缆布放在用户端的室内,主要由用户使用,因此对其易损性应比局用光缆有更严格的考虑。

1.5 电力线路中的通信光缆

光纤是介电质,光缆也可作成全介质,完全无金属。这样的全介质光缆将是电力系统最理想的通信线路。用于电力线杆路敷设的全介质光缆有两种结构:即全介质自承式(adss)结构和用于架空地线上的缠绕式结构。adss光缆因其可以单独布放,适应范围广,在当前我国电力输电系统改造中得到了广泛的应用。国内已能生产多种adss光缆满足市场需要。但在产品结构和性能方面,例如大志数光缆结构、光缆蠕变和耐电弧性能等方面,还有待进一步完善。adss光缆在国内的近期需求量较大,是目前的一种热门产品。

  2 光纤通信技术的发展趋势

对光纤通信而言,超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标,而全光网络也是人们不懈追求的梦想。

(1) 超大容量、超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量,在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。近年来波分复用系统发展迅猛,目前1.6tbit/的wdm系统已经大量商用,同时全光传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用(otdm)技术,与wdm通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同,otdm技术是通过提高单信道速率来提高传输容量,其实现的单信道最高速率达640gbit/s。

仅靠otdm和wdm来提高光通信系统的容量毕竟有限,可以把多个otdm信号进行波分复用,从而大幅提高传输容量。偏振复用(pdm)技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零(rz)编码信号在超高速通信系统中占空较小,降低了对色散管理分布的要求,且rz编码方式对光纤的非线性和偏振模色散(pmd)的适应能力较强,因此现在的超大容量wdm/otdm通信系统基本上都采用rz编码传输方式。wdm/otdm混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在otdm和wdm通信系统的关键技术中。

(2) 光孤子通信

光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲,由于它在光纤的反常色散区,群速度色散和非线性效应相互平衡,因而经过光纤长距离传输后,波形和速度都保持不变。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信,在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。

光孤子技术未来的前景是:在传输速度方面采用超长距离的高速通信,时域和频域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现行速率10~20gbit/s提高到100gbit/s以上;在增大传输距离方面采用重定时、整形、再生技术和减少ase,光学滤波使传输距离提高到100000km以上;在高性能edfa方面是获得低噪声高输出edfa。当然实际的光孤子通信仍然存在许多技术难题,但目前已取得的突破性进展使人们相信,光孤子通信在超长距离、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系统中,有着光明的发展前景。

(3) 全光网络

未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段,也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了目前通信网干线总容量的进一步提高,因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。

全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。

目前,全光网络的发展仍处于初期阶段,但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以wdm技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。

3 结语

光通信技术作为信息技术的重要支撑平台,在未来信息社会中将起到重要作用。虽然经历了全球光通信的“冬天”但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势。从现代通信的发展趋势来看,光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来如愿到来。

参考文献

[1] 辛化梅,李忠.论光纤通信技术的现状及发展[j].山东师范大学学报(自然科学版) ,2003,(04).

光纤通信发展趋势篇4

关键词:光纤通信核心网接入网光孤子通信全光网络

光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围不断扩大。

1 我国光纤光缆发展的现状

1.1 普通光纤

普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展,光中继距离和单一波长信道容量增大,G.652.A光纤的性能还有可能进一步优化,表现在1550rim区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合ITUTG.654规定的截止波长位移单模光纤和符合G.653规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。

1.2 核心网光缆

我国已在干线(包括国家干线、省内干线和区内干线)上全面采用光缆,其中多模光纤已被淘汰,全部采用单模光纤,包括G.652光纤和G.655光纤。G.653光纤虽然在我国曾经采用过,但今后不会再发展。G.654光纤因其不能很大幅度地增加光纤系统容量,它在我国的陆地光缆中没有使用过。干线光缆中采用分立的光纤,不采用光纤带。干线光缆主要用于室外,在这些光缆中,曾经使用过的紧套层绞式和骨架式结构,目前已停止使用。

1.3 接入网光缆

接入网中的光缆距离短,分支多,分插频繁,为了增加网的容量,通常是增加光纤芯数。特别是在市内管道中,由于管道内径有限,在增加光纤芯数的同时增加光缆的光纤集装密度、减小光缆直径和重量,是很重要的。接入网使用G.652普通单模光纤和G.652.C低水峰单模光纤。低水峰单模光纤适合于密集波分复用,目前在我国已有少量的使用。

1.4 室内光缆

室内光缆往往需要同时用于话音、数据和视频信号的传输。并目还可能用于遥测与传感器。国际电工委员会(IEC)在光缆分类中所指的室内光缆,笔者认为至少应包括局内光缆和综合布线用光缆两大部分。局用光缆布放在中心局或其他电信机房内,布放紧密有序和位置相对固定。综合布线光缆布放在用户端的室内,主要由用户使用,因此对其易损性应比局用光缆有更严格的考虑。

1.5 电力线路中的通信光缆

光纤是介电质,光缆也可作成全介质,完全无金属。这样的全介质光缆将是电力系统最理想的通信线路。用于电力线杆路敷设的全介质光缆有两种结构:即全介质自承式(ADSS)结构和用于架空地线上的缠绕式结构。ADSS光缆因其可以单独布放,适应范围广,在当前我国电力输电系统改造中得到了广泛的应用。国内已能生产多种ADSS光缆满足市场需要。但在产品结构和性能方面,例如大志数光缆结构、光缆蠕变和耐电弧性能等方面,还有待进一步完善。ADSS光缆在国内的近期需求量较大,是目前的一种热门产品。

  2 光纤通信技术的发展趋势

对光纤通信而言,超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标,而全光网络也是人们不懈追求的梦想。

(1) 超大容量、超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量,在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。近年来波分复用系统发展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系统已经大量商用,同时全光传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用(OTDM)技术,与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同,OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量,其实现的单信道最高速率达640Gbit/s。

仅靠OTDM和WDM来提高光通信系统的容量毕竟有限,可以把多个OTDM信号进行波分复用,从而大幅提高传输容量。偏振复用(PDM)技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统中占空较小,降低了对色散管理分布的要求,且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散(PMD)的适应能力较强,因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。

(2) 光孤子通信

光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲,由于它在光纤的反常色散区,群速度色散和非线

[1] [2] 

性效应相互平衡,因而经过光纤长距离传输后,波形和速度都保持不变。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信,在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。

光孤子技术未来的前景是:在传输速度方面采用超长距离的高速通信,时域和频域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现行速率~Gbit/s提高到Gbit/s以上;在增大传输距离方面采用重定时、整形、再生技术和减少ASE,光学滤波使传输距离提高到km以上;在高性能EDFA方面是获得低噪声高输出EDFA。当然实际的光孤子通信仍然存在许多技术难题,但目前已取得的突破性进展使人们相信,光孤子通信在超长距离、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系统中,有着光明的发展前景。

() 全光网络

未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段,也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了目前通信网干线总容量的进一步提高,因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。

全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。

目前,全光网络的发展仍处于初期阶段,但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。

结语

光通信技术作为信息技术的重要支撑平台,在未来信息社会中将起到重要作用。虽然经历了全球光通信的“冬天”但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势。从现代通信的发展趋势来看,光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来如愿到来。

光纤通信发展趋势篇5

 

关键词:光纤通信核心网接入网光孤子通信全光网络

光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围不断扩大。

1 我国光纤光缆发展的现状

1.1 普通光纤

普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展,光中继距离和单一波长信道容量增大,G.652.A光纤的性能还有可能进一步优化,表现在1550rim区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合ITUTG.654规定的截止波长位移单模光纤和符合G.653规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。

1.2 核心网光缆

我国已在干线(包括国家干线、省内干线和区内干线)上全面采用光缆,其中多模光纤已被淘汰,全部采用单模光纤,包括G.652光纤和G.655光纤。G.653光纤虽然在我国曾经采用过,但今后不会再发展。G.654光纤因其不能很大幅度地增加光纤系统容量,它在我国的陆地光缆中没有使用过。干线光缆中采用分立的光纤,不采用光纤带。干线光缆主要用于室外,在这些光缆中,曾经使用过的紧套层绞式和骨架式结构,目前已停止使用。

1.3 接入网光缆

接入网中的光缆距离短,分支多,分插频繁,为了增加网的容量,通常是增加光纤芯数。特别是在市内管道中,由于管道内径有限,在增加光纤芯数的同时增加光缆的光纤集装密度、减小光缆直径和重量,是很重要的。接入网使用G.652普通单模光纤和G.652.C低水峰单模光纤。低水峰单模光纤适合于密集波分复用,目前在我国已有少量的使用。

1.4 室内光缆

室内光缆往往需要同时用于话音、数据和视频信号的传输。并目还可能用于遥测与传感器。国际电工委员会(IEC)在光缆分类中所指的室内光缆,笔者认为至少应包括局内光缆和综合布线用光缆两大部分。局用光缆布放在中心局或其他电信机房内,布放紧密有序和位置相对固定。综合布线光缆布放在用户端的室内,主要由用户使用,因此对其易损性应比局用光缆有更严格的考虑。

1.5 电力线路中的通信光缆

光纤是介电质,光缆也可作成全介质,完全无金属。这样的全介质光缆将是电力系统最理想的通信线路。用于电力线杆路敷设的全介质光缆有两种结构:即全介质自承式(ADSS)结构和用于架空地线上的缠绕式结构。ADSS光缆因其可以单独布放,适应范围广,在当前我国电力输电系统改造中得到了广泛的应用。国内已能生产多种ADSS光缆满足市场需要。但在产品结构和性能方面,例如大志数光缆结构、光缆蠕变和耐电弧性能等方面,还有待进一步完善。ADSS光缆在国内的近期需求量较大,是目前的一种热门产品。

  2 光纤通信技术的发展趋势

对光纤通信而言,超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标,而全光网络也是人们不懈追求的梦想。

(1) 超大容量、超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量,在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。近年来波分复用系统发展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系统已经大量商用,同时全光传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用(OTDM)技术,与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同,OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量,其实现的单信道最高速率达640Gbit/s。

仅靠OTDM和WDM来提高光通信系统的容量毕竟有限,可以把多个OTDM信号进行波分复用,从而大幅提高传输容量。偏振复用(PDM)技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统中占空较小,降低了对色散管理分布的要求,且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散(PMD)的适应能力较强,因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。

(2) 光孤子通信

光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲,由于它在光纤的反常色

[1] [2] 

散区,群速度色散和非线性效应相互平衡,因而经过光纤长距离传输后,波形和速度都保持不变。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信,在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。

光孤子技术未来的前景是:在传输速度方面采用超长距离的高速通信,时域和频域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现行速率~Gbit/s提高到Gbit/s以上;在增大传输距离方面采用重定时、整形、再生技术和减少ASE,光学滤波使传输距离提高到km以上;在高性能EDFA方面是获得低噪声高输出EDFA。当然实际的光孤子通信仍然存在许多技术难题,但目前已取得的突破性进展使人们相信,光孤子通信在超长距离、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系统中,有着光明的发展前景。

() 全光网络

未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段,也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了目前通信网干线总容量的进一步提高,因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。

全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。

目前,全光网络的发展仍处于初期阶段,但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。

结语

光通信技术作为信息技术的重要支撑平台,在未来信息社会中将起到重要作用。虽然经历了全球光通信的“冬天”但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势。从现代通信的发展趋势来看,光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来如愿到来。

光纤通信发展趋势篇6

关键词:光纤通信技术 光纤链路 现场测试

一、光纤通信技术

光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。可以把光纤通信看成是以光导纤维为传输媒介的“有线”光通信。光纤由内芯和包层组成,内芯一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;外面层称为包层,包层的作用就是保护光纤。实际上光纤通信系统使用的不是单根的光纤,而是许多光纤聚集在一起的组成的光缆。由于玻璃材料是制作光纤的主要材料,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路;光波在光纤中传输,不会发生信息传播中的信息泄露现象;光纤很细,占用的体积小,这就解决了实施的空间问题。

二、光纤通信技术的特点

1.频带极宽,通信容量大。光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的限制往往发挥不出带宽大的优势。因此需要技术来增加传输的容量,密集波分复用技术就能解决这个问题。

2.损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤和其它传输介质相比的损耗是最低的;如果将来使用非石英极低损耗传输介质,理论上传输的损耗还可以降到更低的水平。这就表明通过光纤通信系统可以减少系统的施工成本,带来更好的经济效益。

3.抗电磁干扰能力强。石英有很强的抗腐蚀性,而且绝缘性好。而且它还有一个重要的特性就是抗电磁干扰的能力很强,它不受外部环境的影响,也不受人为架设的电缆等干扰。这一点对于在强电领域的通讯应用特别有用,而且在军事上也大有用处。

4.无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的传播容易泄露,保密性差。而光波在光纤中传播,不会发生串扰的现象,保密性强。除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。正是因为光纤的这些优点,光纤的应用范围越来越广。

三、不断发展的光纤通信技术

SDH系统光通信从一开始就是为传送基于电路交换的信息的,所以客户信号一般是TDM的连续码流,如PDH、SDH等。伴随着科技的进步,特别是计算机网络技术的发展,传输数据也越来越大。分组信号与连续码流的特点完全不同,它具有不确定性,因此传送这种信号,是光通信技术需要解决的难题。而且两种传送设备也是有很大区别的。

不断增加的信道容量光通信系统能从PDH发展到SDH,从155Mb/s发展到lOGb/s,近来,4OGB/s已实现商品化。专家们在研究更大容量的,如160Gb/s(单波道)系统已经试验成功,目前还在为其制定相应的标准。此外,科学家还在研究系统容量更大的通讯技术。

光纤传输距离从宏观上说,光纤的传输距离是越远越好,因此研究光纤的研究人员们,一直在这方面努力。在光纤放大器投入使用后,不断有对光纤传输距离的突破,为增大无再生中继距离创造了条件。

向城域网发展光传输目前正从骨干网向城域网发展,光传输逐渐靠近业务节点。而人们通常认为光传输作为一种传输信息的手段还不适应城域网。作为业务节点,既接近用户,又能保证信息的安全传输,而用户还希望光传输能带来更多的便利服务。

互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势近年来,互联网业发展迅速,IP业务也随之火爆。研究表明,随着IP业的迅速发展,通信业将面临“洗牌”,并孕育着新技术的出现。随着软件控制的进一步开发和发展,现代的光通信正逐步向智能化发展,它能灵活的让营运者自由的管理光传输。而且还会有更多的相关应用应运而生,为人们的使用带来更多的方便。

四、光纤链路的现场测试

现场测试的目的对光纤安装现场测试是光纤链路安装的必须措施,是保证电缆支持网络协议的重要方式。它的目的在于检测光纤连接的质量是否符合标准,并且减少故障因素。①光源:目前的光源主要有LED(发光二极管)光源和激光光源两种。②光功率计:光功率计是测量光纤上传送的信号强度的设备,用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗。在光纤系统中,测量光功率是最基本的。光功率计的原理非常像电子学中的万用表,只不过万用表测量的是电子,而光功率计测量的是光。通过测量发射端机或光网络的绝对功率,一台光功率计就能够评价光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用,组成光损失测试器,则能够测量连接损耗、检验连续性,并帮助评估光纤链路传输质量。虽然目前光通信的容量已经非常大,但仍有大量应用能力闲置,伴随着社会经济和科学技术的进一步发展,对信息的需求也会随之增加,并会超过现在的网络承载能力,因此我们必须进一步努力研究更加先进的光传输手段。因此,在经济社会发展的推动下,光通信一定会有更加长久的发展。

综上所述,以高速光传输技术、宽带光接入技术、节点光交换技术、智能光联网技术为核心,并面向IP互联网应用的光波技术是目前光纤传输的研究热点,而在以后,科学家还会继续对这一领域的研究和开发。从未来的应用来看,光网络将向着服务多元化和资源配置的方向发展,为了满足客户的需求,光纤通信的发展不仅要突破距离的限制,更要向智能化迈进。参考文献:

[1]王磊,裴丽.光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息,2006(4).

[2]何淑贞,王晓梅.光通信技术的新飞跃[J].网络电信,2004(2).

[3]辛化梅,李忠.论光纤通信技术的现状及发展.山东师范大学学报,2003.

光纤通信发展趋势篇7

关键词:光纤通信技术特点发展趋势光纤链路现场测试

1光纤通信技术

光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。可以把光纤通信看成是以光导纤维为传输媒介的“有线”光通信。光纤由内芯和包层组成,内芯一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;外面层称为包层,包层的作用就是保护光纤。实际上光纤通信系统使用的不是单根的光纤,而是许多光纤聚集在一起的组成的光缆。由于玻璃材料是制作光纤的主要材料,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路;光波在光纤中传输,不会发生信息传播中的信息泄露现象;光纤很细,占用的体积小,这就解决了实施的空间问题。

2光纤通信技术的特点

2.1频带极宽,通信容量大。光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的限制往往发挥不出带宽大的优势。因此需要技术来增加传输的容量,密集波分复用技术就能解决这个问题。

2.2损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤和其它传输介质相比的损耗是最低的;如果将来使用非石英极低损耗传输介质,理论上传输的损耗还可以降到更低的水平。这就表明通过光纤通信系统可以减少系统的施工成本,带来更好的经济效益。

2.3抗电磁干扰能力强。石英有很强的抗腐蚀性,而且绝缘性好。而且它还有一个重要的特性就是抗电磁干扰的能力很强,它不受外部环境的影响,也不受人为架设的电缆等干扰。这一点对于在强电领域的通讯应用特别有用,而且在军事上也大有用处。

2.4无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的传播容易泄露,保密性差。而光波在光纤中传播,不会发生串扰的现象,保密性强。除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。正是因为光纤的这些优点,光纤的应用范围越来越广。

3不断发展的光纤通信技术

3.1SDH系统光通信从一开始就是为传送基于电路交换的信息的,所以客户信号一般是TDM的连续码流,如PDH、SDH等。伴随着科技的进步,特别是计算机网络技术的发展,传输数据也越来越大。分组信号与连续码流的特点完全不同,它具有不确定性,因此传送这种信号,是光通信技术需要解决的难题。而且两种传送设备也是有很大区别的。

3.2不断增加的信道容量光通信系统能从PDH发展到SDH,从155Mb/s发展到lOGb/s,近来,4OGB/s已实现商品化。专家们在研究更大容量的,如160Gb/s(单波道)系统已经试验成功,目前还在为其制定相应的标准。此外,科学家还在研究系统容量更大的通讯技术。

3.3光纤传输距离从宏观上说,光纤的传输距离是越远越好,因此研究光纤的研究人员们,一直在这方面努力。在光纤放大器投入使用后,不断有对光纤传输距离的突破,为增大无再生中继距离创造了条件。

3.4向城域网发展光传输目前正从骨干网向城域网发展,光传输逐渐靠近业务节点。而人们通常认为光传输作为一种传输信息的手段还不适应城域网。作为业务节点,既接近用户,又能保证信息的安全传输,而用户还希望光传输能带来更多的便利服务。

3.5互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势近年来,互联网业发展迅速,IP业务也随之火爆。研究表明,随着IP业的迅速发展,通信业将面临“洗牌”,并孕育着新技术的出现。随着软件控制的进一步开发和发展,现代的光通信正逐步向智能化发展,它能灵活的让营运者自由的管理光传输。而且还会有更多的相关应用应运而生,为人们的使用带来更多的方便。

综上所述,以高速光传输技术、宽带光接入技术、节点光交换技术、智能光联网技术为核心,并面向IP互联网应用的光波技术是目前光纤传输的研究热点,而在以后,科学家还会继续对这一领域的研究和开发。从未来的应用来看,光网络将向着服务多元化和资源配置的方向发展,为了满足客户的需求,光纤通信的发展不仅要突破距离的限制,更要向智能化迈进。

4光纤链路的现场测试

4.1现场测试的目的对光纤安装现场测试是光纤链路安装的必须措施,是保证电缆支持网络协议的重要方式。它的目的在于检测光纤连接的质量是否符合标准,并且减少故障因素。:

4.2现场测试标准目前光纤链路现场测试标准分为两大类:光纤系统标准和应用系统标准。①光纤系统标准:光纤系统标准是独立于应用的光纤链路现场测试标准。对于不同的光纤系统,它的标准也不同。目前大多数的光纤链路现场检测应用的就是这个标准。②光纤应用系统标准:光纤应用系统标准是基于安装光纤的特定应用的光纤链路现场测试标准。这种测试的标准是固定的,不会因为光纤系统的不同而改变。

4.3光纤链路现场测试光纤通信应用的是光传输,它不会受到磁场等外界因素的干扰,所以对它的测试不同于对

普通的铜线电缆的测试。在光纤的测试中,虽然光纤的种类很多,但它们的测试参数都是基本一致的。在光纤链路现场测试中,主要是对光纤的光学特性和传输特性进行测试。光纤的光学特性和传输特性对光纤通信系统对光纤的传输质量有重大的影响。但由于光纤的特性不受安装的影响,因此在安装时不需测试,而是由生产商在生产时进行测试。

4.4现场测试工具①光源:目前的光源主要有LED(发光二极管)光源和激光光源两种。②光功率计:光功率计是测量光纤上传送的信号强度的设备,用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗。在光纤系统中,测量光功率是最基本的。光功率计的原理非常像电子学中的万用表,只不过万用表测量的是电子,而光功率计测量的是光。通过测量发射端机或光网络的绝对功率,一台光功率计就能够评价光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用,组成光损失测试器,则能够测量连接损耗、检验连续性,并帮助评估光纤链路传输质量。③光时域反射计:OTDR根据光的后向散射原理制作,利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息,可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等。从某种意义上来说,光时域反射计(OTDR)的作用类似于在电缆测试中使用的时域反射计(TDR),只不过TDR测量的是由阻抗引起的信号反射,而OTDR测量的则是由光子的反向散射引起的信号反射。反向散射是对所有光纤都有影响的一种现象,是由于光子在光纤中发生反射所引起的。

虽然目前光通信的容量已经非常大,但仍有大量应用能力闲置,伴随着社会经济和科学技术的进一步发展,对信息的需求也会随之增加,并会超过现在的网络承载能力,因此我们必须进一步努力研究更加先进的光传输手段。因此,在经济社会发展的推动下,光通信一定会有更加长久的发展。

参考文献:

[1]王磊,裴丽.光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息.2006.(4).

[2]何淑贞,王晓梅.光通信技术的新飞跃[J].网络电信.2004.(2).

[3]辛化梅,李忠.论光纤通信技术的现状及发展.山东师范大学学报.2003.4.

光纤通信发展趋势篇8

关键词:光纤通信 通信能力 现状 前景

光是我们所能利用到的介质中传输速度大、最快的传输形式,在光纤通信中,光纤通信是利用光作为信息的载体,用光纤作为传输的通信方式。这种方式最大的特点就是传输速度极快。而从光纤构成上来看,光纤的内芯的粗度比一根头发丝还要细,能达到几十微米有的甚至能够达到只有几微米,比起传统的传输介质更加轻便易安装。在内芯的外边就是外层也可以称作包层,包层的作用就是保护内芯,因为在光纤的铺设过程当中会遇到很多特殊的障碍物,能够保护光纤不受到折损。需要注意的是,在实际的应用当中采用的并不是单根光纤,而是光缆,所谓光缆就是把诸多的光纤狙击到一起的形式。玻璃是制造光纤的主要原料,因为玻璃是气体绝缘体,这种材质做出来的光纤不用担心接地发生回路事故;由于光纤的密闭特性使得信息在传输过程中不会产生信息泄露的现象,安全性能非常高,由于光纤十分细小即使很多条光纤组成也只是占用很小的空间,这样在施工的空间上有了很大的选择,节省了更多的地方进行其他活动。正是由于这些光纤的自身巨大的优势使得光纤通信被广泛地使用,在技术上也在不断地革新,通信能力,通信速度,通信质量等都取得了很大的技术上的进步,光纤技术也被人们所认可和接受。

1 光纤通信技术的发展现状

1.1 复用技术 常用的复用方式有:时分复用(TDM)、频分复用(FDM)、波分复用(WDM)、空分复用(SDM)和码分复用(CDM)。多信道系统技术是提高光纤宽带利用率的有效方法,在光传输系统中占有十分重要的地位。其中波分复用即WDM技术采用的最为广泛,这种技术能够几十倍甚至是上百倍的提高传输的容量。

1.2 宽带放大器技术 普通的EDFA放大带宽较窄,约有35nm(1530~1565nm),这就产生了掺饵光纤放大器(EDFA)技术,WDM技术的使用就是这项技术实用化的关键,而WDM技术的最大优势就是对偏振的不敏感,没有串扰,噪音接近低噪音标准极限。而随着信息量的不断增大需要进一步地提高光纤传输的容量,所以还有一些技术可以实现。这其中主要包括掺饵氟化物光纤放大器(EDFFA),碲化物光纤放大器,控制掺饵光纤放大器与普通的EDFA组合起来,它们分别可以实现75纳米,76纳米,80纳米的放宽带宽。而效果最明显的就是拉曼光纤放大器(RFA) 与EDFA结合起来,可放大带宽大于100nm。而且能够在任何波长都提供增益效果。

1.3 色散补偿技术 色散补偿技术在长距离传输中采用的非常多,因为对高速信道来说,在1550nm波段约18ps(mmokm)的色散将导致脉冲展宽而引起误码,限制高速信号长距离传输,所以长距离传输中必须采用色散补偿技术。

1.4 孤子WDM传输技术 在超大容量传输系统中,有很多因素限制了传输的距离和容量,有一个最为重要的原因就是色散因素。而孤子WDM传输技术可以实现利用光纤本身的非线性平衡光纤的色散,这样一来就提高了传输的距离。此外,孤子技术还具有比较强的抗干扰能力,抑制色散的优点。这两项技术的应用使得更长距离甚至更宽带宽宽带技术的实现。

1.5 光纤接入技术 随着经济的发展,人们所需要的信息传输量在不断地增大,不光是量上的增长,而且传输数据的内容也产生了翻天覆地的变化,由原来的简单的语音业务发展为高保真无损音乐,互动视频,高速数据传输等复杂数据的传输。这些传输内容不只对主干传输网络要求更高,而且对客户端的用户接入部分有了更高的要求。即使主干道的传输速度再快没有高效的终端设备也没有太大意义。

PON技术在光纤接入中有极大的优势,出现的时间很早,它可与多种技术相结合,例如ATM、SDH、以太网等,分别产生APON、GPON和EPON。但是近年来,因为第ATM技术受到IP技术的挑战等问题,APON发展基本上停滞不前,甚至开始走下坡路。但有报道指出由于ATM交换在美国广泛应用,APON将用于实现FITH方案。GPON对电路交换性的业务支持最有优势,又可充分利用现有的SDH,但是技术比较复杂,成本偏高。EPON继承了以太网的优势,成本相对较低,但对TDM类业务的支持难度相对较大。所谓EPON就是把全部数据装在以太网帧内传送的网络技术。另外光纤到户也采用EPON技术。

现今95%的局域网都使用以太网,所以选择以太网技术应用于对IP数据最佳的接入网是很合乎逻辑的,并且原有的以太网只限于局域网,而且MAC技术是点对点的连接,在和光传输技术相结合后的EPON不再只限于局域网,还可扩展到城域网,甚至广域网,EPON众多的MAC技术是点对多点的连接。

2 光纤通信技术的发展趋势

光纤技术的使用使人们获得了更快的速度体验,而对更高速度,更大容量,超长距离传输也一直是技术革新的目标,在人们的理想状态中实现全光网络一直作为一个最高目标为人们谨记。在不断的技术革新中,人们在不断的向这个目标前进。

2.1 超大容量、超长距离传输技术 传送容量传输指的是在单位时间内能够传输数据的容量的大小,这直接影响到数据传输的速度和同等容量数据传送所需要的时间,而波分复用技术把传输容量提高了很多,在当今跨海光纤传输系统中起到了良好的作用,在实际的应用中效果明显,发展前景良好,尤其是近年来这种技术已经大面积地使用,与此同时全光传输的距离也得到了有效的拓展。这种传输容量与距离上的增大是通信技术进步的必然要求,也是满足日益增长的市场标准的要求。分复用(OTDM)技术也是一种提高单信道传输速率的技术,这种技术能够实现最高的传输速率是640GBIT/s。两种技术在实际的应用中都能够达到扩展容量和传输距离的目的。

由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统中占空较小,降低了对色散管理分布的要求,且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散(PMD)的适应能力较强,因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中OTDM和WDM技术的应用非常广泛,能够解决许多传输问题,但是在一些要求更高的领域只有这两项技术是不够的,这就产生了偏振复用技术,这种技术可以明显地降低相邻信道的相互作用。

2.2 光孤子通信技术 传输距离也是光纤传输技术的瓶颈之一,突破这一瓶颈的技术便是光孤子技术。因为光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲,它在光纤的反常色散区,群速度色散和非线性效应相互平衡,因而经过光纤长距离传输后,波形和速度能够保持不变。正是利用这种不变,以它为载体的长距离传输中无畸变的通信,能够达到信息传输万里之外也不受到损失的目的而得到广泛的应用,这种技术的应用对于通信技术来说是革命性的。这种革命性在于他的超长距离传输,超快速度传输和超大容量传输,在海底光缆通信中,这种技术能够更大限度地提高光缆的使用度,为客户提供更好的客户体验,也正是基于以上这些优点,这种技术有着光明的发展前景。

2.3 全光网络技术 真正的全光网络的建设是一项十分复杂的系统工程,传统的光网络实现了节点间的全光化,但是在很多网络结点处却仍然使用传统的电器件,这种做法制约了通信网干线总容量的提高。要想达到全光网络就必须让光节点代替电器件节点,节点之间也是全光化,整个信息的传递过程是以光的形式完成的,交换机对客户的信息处理是根据波长决定的。全光网络的优势明显,具有能提供巨大的带宽、超大容量、极高的处理速度、较低的误码率,网络结构简单,组网非常灵活,可以随时增加新节点而不必安装信号的交换和处理设备的特点。虽然这项技术仍处于起步阶段,但是从通信技术的发展历程来看这项技术必然是通信技术发展的极致结果,也是通信技术所能发展的最为理想的状态,很值得我们深入研究。

3 结语

光纤通信技术是日益进步的传输科技的产物,也是人们对信息传输质量要求不断提升的结果,在未来社会中信息传输必定成为人们日常生活当中必不可少的内容,我们相信经过不懈的努力一定可以实现真正的全光网络,进入真正的全光网络时代,那将是一个高速度,高容量的网络时代。为实现这一目标需要更多的人投入进来。可以说光纤通信是未来通信的趋势,更成为高速传输的象征。

参考文献:

[1]曾雪云.浅谈我国光纤通信的发展现状及前景[J].科技资讯, 2010(34).

[2]毛谦.我国光纤通信技术发展的现状和前景[J].电信科学, 2006(08) .

[3]王磊,裴丽.光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息, 2006(04).

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