光纖通信講座(2)：光纖通信發(fā)展概述：

1、1光纖通信發(fā)展概述2早期的光通信早期的光通信光纖通信主要部件的發(fā)展光纖通信主要部件的發(fā)展光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展國內(nèi)外光纖通信發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)外光纖通信發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢和趨勢3早期的光通信早期的光通信 原始形式的光通信原始形式的光通信: : 中國古代用中國古代用“烽火臺烽火臺”報警，歐洲人報警，歐洲人用旗語傳送信息。用旗語傳送信息。 到了到了18801880年，貝爾發(fā)明了用光波作載波傳送話音的年，貝爾發(fā)明了用光波作載波傳送話音的“光電光電話話” ” ，這一大膽的嘗試，可以說是現(xiàn)代光通信的開端。，這一大膽的嘗試，可以說是現(xiàn)代光通信的開端。4早期的光通信貝爾早期的光通信貝爾“光電話光電話”

2、將弧光燈的恒定光束投射在話筒的音膜上，隨聲音將弧光燈的恒定光束投射在話筒的音膜上，隨聲音的振動而得到強(qiáng)弱變化的反射光束，這個過程就是的振動而得到強(qiáng)弱變化的反射光束，這個過程就是調(diào)制。調(diào)制。 貝爾光電話和烽火報警一樣，都是利用大氣作為光貝爾光電話和烽火報警一樣，都是利用大氣作為光通道，光波傳播易受氣候的影響。通道，光波傳播易受氣候的影響。5早期的光通信早期的光通信 19601960年，美國人梅曼年，美國人梅曼(Maiman)(Maiman)發(fā)明了第一臺紅寶石激光器，發(fā)明了第一臺紅寶石激光器， 給光通信帶來了新的希望。激光器的發(fā)明和應(yīng)用，給光通信帶來了新的希望。激光器的發(fā)明和應(yīng)用， 使沉睡使沉睡了

3、了8080年的光通信進(jìn)入一個嶄新的階段。激光器的發(fā)明是現(xiàn)年的光通信進(jìn)入一個嶄新的階段。激光器的發(fā)明是現(xiàn)代光通信的標(biāo)志。代光通信的標(biāo)志。 在這個時期，美國麻省理工學(xué)院利用在這個時期，美國麻省理工學(xué)院利用He - NeHe - Ne激光器和激光器和CO2CO2激光器進(jìn)行了大氣激光通信試驗(yàn)。激光器進(jìn)行了大氣激光通信試驗(yàn)。6 在大氣光通信受阻之后，人們將研究的重點(diǎn)轉(zhuǎn)入到在大氣光通信受阻之后，人們將研究的重點(diǎn)轉(zhuǎn)入到地面光波通信的實(shí)驗(yàn)，先后出現(xiàn)過反射波導(dǎo)和透鏡地面光波通信的實(shí)驗(yàn)，先后出現(xiàn)過反射波導(dǎo)和透鏡波導(dǎo)等地面通信的實(shí)驗(yàn)。波導(dǎo)等地面通信的實(shí)驗(yàn)。早期的光通信早期的光通信7 由于沒有找到穩(wěn)定可靠和低損耗的傳

4、輸介質(zhì)，由于沒有找到穩(wěn)定可靠和低損耗的傳輸介質(zhì)， 對光通信對光通信的研究曾一度走入了低潮。的研究曾一度走入了低潮。早期的光通信早期的光通信8早期的光通信早期的光通信光纖通信主要部件的發(fā)展光纖通信主要部件的發(fā)展光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展國內(nèi)外光纖通信發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)外光纖通信發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢和趨勢9光纖的發(fā)明光纖的發(fā)明 19661966年，英籍華裔學(xué)者高錕博士年，英籍華裔學(xué)者高錕博士(K.C.Kao(K.C.Kao，當(dāng)時工作于，當(dāng)時工作于英國標(biāo)準(zhǔn)電信研究所英國標(biāo)準(zhǔn)電信研究所) )和霍克哈姆和霍克哈姆(C.A.Hockham)(C.A.Hockham)發(fā)表了發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文，指出

5、了利用光纖關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文，指出了利用光纖(Optical (Optical Fiber)Fiber)進(jìn)行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑，奠定了現(xiàn)代光進(jìn)行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑，奠定了現(xiàn)代光通信通信光纖通信的基礎(chǔ)。光纖通信的基礎(chǔ)。10 高錕博士深入研究了光在石英玻璃纖維中的嚴(yán)重?fù)p耗高錕博士深入研究了光在石英玻璃纖維中的嚴(yán)重?fù)p耗問題問題。 發(fā)現(xiàn)這種玻璃纖維引起光損耗的主要原因是其中含有發(fā)現(xiàn)這種玻璃纖維引起光損耗的主要原因是其中含有過量的鉻、銅、鐵與錳等金屬離子和其他雜質(zhì)過量的鉻、銅、鐵與錳等金屬離子和其他雜質(zhì)。 其次是拉制光纖時工藝技術(shù)造成了芯、包層分界面不其次是拉制光纖時工藝技術(shù)造成了

6、芯、包層分界面不均勻及其所引起的折射率不均勻均勻及其所引起的折射率不均勻。 他還發(fā)現(xiàn)一些玻璃纖維在紅外光區(qū)的損耗較小。他還發(fā)現(xiàn)一些玻璃纖維在紅外光區(qū)的損耗較小。 指明通過指明通過“原材料的提純制造出適合于長距離通信使原材料的提純制造出適合于長距離通信使用的低損耗光纖用的低損耗光纖”這一發(fā)展方向。這一發(fā)展方向。光纖的發(fā)明光纖的發(fā)明11高錕榮獲高錕榮獲20092009年度諾貝爾物理學(xué)獎年度諾貝爾物理學(xué)獎光纖通信發(fā)明家高錕(左)1998年在英國接受IEE授予的獎?wù)鹿饫w的發(fā)明光纖的發(fā)明121970年代，光纖研制取得了重大突破年代，光纖研制取得了重大突破 19701970年，美國康寧年，美國康寧(Cor

7、ning)(Corning)公司研制成功損耗公司研制成功損耗20dB/km20dB/km的石英光纖。把光纖通信的研究開發(fā)推向一個新階段。的石英光纖。把光纖通信的研究開發(fā)推向一個新階段。 19721972年，康寧公司高純石英多模光纖損耗降低到年，康寧公司高純石英多模光纖損耗降低到4dB/km4dB/km。13 1973 1973 年，美國貝爾年，美國貝爾(Bell)(Bell)實(shí)驗(yàn)室的光纖損耗降低到實(shí)驗(yàn)室的光纖損耗降低到2.5dB/km2.5dB/km。1974 1974 年降低到年降低到1.1dB/km1.1dB/km。 1976 1976 年，日本電報電話年，日本電報電話(NTT)(NTT)

8、公司將光纖損耗降低到公司將光纖損耗降低到0.47 dB/km(0.47 dB/km(波長波長1.2m)1.2m)。 在以后的在以后的 10 10 年中，波長為年中，波長為1.55 m1.55 m的光纖損耗：的光纖損耗： 1979 1979 年是年是0.20 dB/km0.20 dB/km，19841984年是年是0.157 dB/km0.157 dB/km，1986 1986 年年是是0.154 dB/km0.154 dB/km， 接近了光纖最低損耗的理論極限。接近了光纖最低損耗的理論極限。1970年代，光纖研制取得了重大突破年代，光纖研制取得了重大突破141970 年代，光纖通信用光源年代，

9、光纖通信用光源也也取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展 19701970年，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室、日本電氣公司年，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室、日本電氣公司(NEC)(NEC)和前蘇和前蘇聯(lián)先后研制成功室溫下連續(xù)振蕩的鎵鋁砷聯(lián)先后研制成功室溫下連續(xù)振蕩的鎵鋁砷(GaAlAs)(GaAlAs)雙異雙異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器( (短波長短波長) )。雖然壽命只有幾個小時，。雖然壽命只有幾個小時，但它為半導(dǎo)體激光器的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。但它為半導(dǎo)體激光器的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。15 1973 1973 年，半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到年，半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到70007000小時。小時。 19761976年，日本電報電話公司研制

10、成功發(fā)射波長為年，日本電報電話公司研制成功發(fā)射波長為1.3 m1.3 m的銦鎵砷磷的銦鎵砷磷(InGaAsP)(InGaAsP)激光器。激光器。1970 年代，光纖通信用光源年代，光纖通信用光源也也取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展16 1977 1977 年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制的半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制的半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到1010萬小時。萬小時。 19791979年美國電報電話年美國電報電話(AT&T)(AT&T)公司和日本電報電話公司公司和日本電報電話公司研制成功發(fā)射波長為研制成功發(fā)射波長為1.55 m1.55 m的連續(xù)振蕩半導(dǎo)體激光器。的連續(xù)振蕩半導(dǎo)體激光器

11、。 8080年代中期，研制成功動態(tài)單縱模激光器，如分布反年代中期，研制成功動態(tài)單縱模激光器，如分布反饋激光器饋激光器(DFB)(DFB)。 1970 年代，光纖通信用光源年代，光纖通信用光源也也取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展17 由于光纖和半導(dǎo)體激光器的技術(shù)進(jìn)步，由于光纖和半導(dǎo)體激光器的技術(shù)進(jìn)步，使使 1970 1970 年代成為光纖通信發(fā)展的一個重年代成為光纖通信發(fā)展的一個重要要時期時期。18早期的光通信早期的光通信光纖通信主要部件的發(fā)展光纖通信主要部件的發(fā)展光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展國內(nèi)外光纖通信發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)外光纖通信發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢和趨勢19光纖通信系統(tǒng)的組成光纖通信系統(tǒng)的

12、組成20 光纖通信系統(tǒng)是以光纖為傳輸媒介，光波為載波的通光纖通信系統(tǒng)是以光纖為傳輸媒介，光波為載波的通信系統(tǒng)。主要由光發(fā)送機(jī)、光纖光纜、中繼器和光接信系統(tǒng)。主要由光發(fā)送機(jī)、光纖光纜、中繼器和光接收機(jī)收機(jī)等等組成。組成。光纖通信系統(tǒng)的組成光纖通信系統(tǒng)的組成21光發(fā)送機(jī)光發(fā)送機(jī) 光發(fā)送機(jī)的作用是將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，并將生成光發(fā)送機(jī)的作用是將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，并將生成的光信號注入光纖。光發(fā)送機(jī)一般由驅(qū)動電路、光源的光信號注入光纖。光發(fā)送機(jī)一般由驅(qū)動電路、光源和調(diào)制器構(gòu)成，如果是直接強(qiáng)度調(diào)制可以省去調(diào)制器。和調(diào)制器構(gòu)成，如果是直接強(qiáng)度調(diào)制可以省去調(diào)制器。22光接收機(jī)光接收機(jī) 光接收機(jī)的作用是將光纖

13、送來的光信號還原成原始的光接收機(jī)的作用是將光纖送來的光信號還原成原始的電信號。它一般由光電檢測器和解調(diào)器組成，對于直電信號。它一般由光電檢測器和解調(diào)器組成，對于直接強(qiáng)度調(diào)制，解調(diào)器可以省略。接強(qiáng)度調(diào)制，解調(diào)器可以省略。23中繼器中繼器 中繼器分為電中繼器和光中繼器中繼器分為電中繼器和光中繼器( (光放大器光放大器) )兩種，兩種，其主要作用就是延長光信號的傳輸距離，電中繼器其主要作用就是延長光信號的傳輸距離，電中繼器可對數(shù)字信號進(jìn)行整形、再生?？蓪?shù)字信號進(jìn)行整形、再生。 19871987年，英國南安普敦大學(xué)研制成功摻鉺光纖放大年，英國南安普敦大學(xué)研制成功摻鉺光纖放大器（器（EDFAEDFA）

14、，開啟了光纖放大器應(yīng)用的新紀(jì)元，），開啟了光纖放大器應(yīng)用的新紀(jì)元，實(shí)現(xiàn)了實(shí)用化的光光中繼，實(shí)現(xiàn)了實(shí)用化的光光中繼，是延長光纖通信傳輸是延長光纖通信傳輸距離和增加傳輸容量的一個突破性進(jìn)展距離和增加傳輸容量的一個突破性進(jìn)展。24實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展 1976 1976 年，美國在亞特蘭大年，美國在亞特蘭大(Atlanta)(Atlanta)進(jìn)行了世界上第一個進(jìn)行了世界上第一個商用光纖通信系統(tǒng)的現(xiàn)場試驗(yàn)。碼率為商用光纖通信系統(tǒng)的現(xiàn)場試驗(yàn)。碼率為44.736Mbit/s44.736Mbit/s，距離為距離為10km10km。 1980 1980 年，美國標(biāo)準(zhǔn)化年，美國標(biāo)準(zhǔn)化FT

15、 - 3FT - 3光纖通信系統(tǒng)投入商業(yè)應(yīng)用。光纖通信系統(tǒng)投入商業(yè)應(yīng)用。25 1976 1976 年和年和 1978 1978 年，日本先后進(jìn)行了速率為年，日本先后進(jìn)行了速率為34 Mb/s34 Mb/s的突的突變型多模光纖通信系統(tǒng)，以及速率為變型多模光纖通信系統(tǒng)，以及速率為100 Mb/s100 Mb/s的漸變型的漸變型多模光纖通信系統(tǒng)的試驗(yàn)。多模光纖通信系統(tǒng)的試驗(yàn)。 19831983年敷設(shè)了縱貫日本南北的光纜長途干線。年敷設(shè)了縱貫日本南北的光纜長途干線。實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展26 隨后，由美、日、隨后，由美、日、 英、法發(fā)起的第一條橫跨大西洋英、法發(fā)起的第一條橫跨大西

16、洋 TAT-8TAT-8海底光纜通信系統(tǒng)于海底光纜通信系統(tǒng)于19881988年建成。年建成。 第一條橫跨太平洋第一條橫跨太平洋 TPC-3/HAW-4 TPC-3/HAW-4 海底光纜通信系統(tǒng)于海底光纜通信系統(tǒng)于19891989年建成。從此，海底光纜通信系統(tǒng)的建設(shè)得到了年建成。從此，海底光纜通信系統(tǒng)的建設(shè)得到了全面展開，促進(jìn)了全球通信網(wǎng)的發(fā)展。全面展開，促進(jìn)了全球通信網(wǎng)的發(fā)展。實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展27 19961996年，單波長系統(tǒng)的速率已達(dá)年，單波長系統(tǒng)的速率已達(dá)10G/S (OC-192)10G/S (OC-192)以上，以上，繼續(xù)提高速率很困難。繼續(xù)提高速率很困難

17、。 光孤子通信，孤子是一種不彌散的脈沖，是光纖非線性光孤子通信，孤子是一種不彌散的脈沖，是光纖非線性效應(yīng)與色度色散相抵消的產(chǎn)物。采用光放大器，效應(yīng)與色度色散相抵消的產(chǎn)物。采用光放大器，10Gb/s10Gb/s的孤子信號實(shí)驗(yàn)傳輸距離達(dá)到的孤子信號實(shí)驗(yàn)傳輸距離達(dá)到12200km12200km。 相干光通信。相干光通信。8080年代研究很多，但技術(shù)難度很高，無法年代研究很多，但技術(shù)難度很高，無法實(shí)用。實(shí)用。實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展28波分復(fù)用（波分復(fù)用（WDM）技術(shù)）技術(shù) 8080年代，已出現(xiàn)兩波長年代，已出現(xiàn)兩波長(1310nm/1550nm)(1310nm/1550nm)的的

18、WDMWDM系統(tǒng)，但系統(tǒng)，但9090年代中期以前發(fā)展緩慢。年代中期以前發(fā)展緩慢。 原因：原因：TDMTDM技術(shù)發(fā)展迅速，技術(shù)發(fā)展迅速，155Mb/s 622Mb/s 2.5Gb/s155Mb/s 622Mb/s 2.5Gb/s。波分復(fù)用器件和光放大器未成熟。波分復(fù)用器件和光放大器未成熟。29密集波分復(fù)用系統(tǒng)密集波分復(fù)用系統(tǒng)(DWDM)的發(fā)展的發(fā)展 美籍華人厲鼎毅博士為首的美籍華人厲鼎毅博士為首的ATATT T貝爾實(shí)驗(yàn)室光通信研貝爾實(shí)驗(yàn)室光通信研究小組在究小組在9090年代初提出密集波分復(fù)用的概念，采用增加年代初提出密集波分復(fù)用的概念，采用增加傳輸波長的方法提高單根光纖的傳輸容量。傳輸波長的方法

19、提高單根光纖的傳輸容量。 DWDMDWDM技術(shù)對光纖通信具有劃時代的意義。技術(shù)對光纖通信具有劃時代的意義。 厲鼎毅博士被稱為厲鼎毅博士被稱為DWDMDWDM之父。之父。30密集波分復(fù)用系統(tǒng)的基本原理密集波分復(fù)用系統(tǒng)的基本原理利用單模光纖的帶寬以及低損耗的特性，采用多個波長作為利用單模光纖的帶寬以及低損耗的特性，采用多個波長作為載波，允許各載波信道在光纖內(nèi)同時傳輸。載波，允許各載波信道在光纖內(nèi)同時傳輸。31波段劃分波段劃分O-band:1260 to 1360E-band:1360 to 1460S-band:1460 to 1530C-band:1530 to 1565L-band:1565

20、to 16251200OESCL17001300140015001600nm32密集波分復(fù)用系統(tǒng)試驗(yàn)密集波分復(fù)用系統(tǒng)試驗(yàn)333435352015Transmission Capacity (bps)(Current World Record)光纖傳輸能力的發(fā)展光纖傳輸能力的發(fā)展19751985199520051M10M100M1G10G100G1T10T100T1P128Ch10Ch3Ch273ChWDM R&DYear1000Ch14Tb/s（2 bits/Hz）TDM 2Ch x 6.3M2Ch x 150M16Ch x 2.5GF-1.6GF-400MF-100MF-32MF-2

21、.5G32Ch x 10GF-10G176Ch x 10G4Ch x 2.5GBusinessWDM 25.6 Tb/s（3.2 bits/Hz）Single Mode FiberDFB LaserOptical AmplifierAWGTDMWDMPSKMulti-LevelCoherentOFDM36第一波第一波, 1996-2001年年 密集波分復(fù)用技術(shù)大發(fā)展。傳輸距離雖不長，一條光纖中的密集波分復(fù)用技術(shù)大發(fā)展。傳輸距離雖不長，一條光纖中的復(fù)用波長卻越來越多，以復(fù)用波長卻越來越多，以20012001年日本年日本NECNEC公司的公司的10.92Tbps10.92Tbps系統(tǒng)，系統(tǒng)，復(fù)用復(fù)

22、用273273個波長個波長, , 波長間隔波長間隔0.4ns, 0.4ns, 每波長每波長 40Gb/s40Gb/s，使用，使用S, C, LS, C, L三個三個波段為高峰。波段為高峰。第二波，第二波，2002年年-2005年年 超長距離光纖技術(shù)大發(fā)展。在波長不多的系統(tǒng)中試驗(yàn)各種延超長距離光纖技術(shù)大發(fā)展。在波長不多的系統(tǒng)中試驗(yàn)各種延長中繼段和系統(tǒng)總長度的技術(shù)。以美國長中繼段和系統(tǒng)總長度的技術(shù)。以美國TycoTyco公司的公司的11,000 11,000 13,100km13,100km太平洋海底光纜系統(tǒng)為代表。使用摻鉺光纖放大器太平洋海底光纜系統(tǒng)為代表。使用摻鉺光纖放大器（EDFAEDFA）

23、、喇曼放大器（）、喇曼放大器（RFARFA）及其結(jié)合，利用光）及其結(jié)合，利用光DPSKDPSK和光和光QPSKQPSK來提高帶寬效率。來提高帶寬效率。 干線光纖傳輸系統(tǒng)發(fā)展的幾波潮流干線光纖傳輸系統(tǒng)發(fā)展的幾波潮流37第三波，第三波，2006年年-現(xiàn)在現(xiàn)在 頻帶高效的光調(diào)制解調(diào)技術(shù)大發(fā)展。包括頻帶高效的光調(diào)制解調(diào)技術(shù)大發(fā)展。包括DQPSKDQPSK（差分四（差分四相鍵控、相鍵控、RZ- DQPSKRZ- DQPSK（歸零差分四相鍵控）、（歸零差分四相鍵控）、CZRZ- DQPSKCZRZ- DQPSK（載波抑制歸零差分四（載波抑制歸零差分四 相鍵控）、相鍵控）、RZ-8PSKRZ-8PSK（歸零

24、八相鍵（歸零八相鍵控）、控）、RZ-8QAM(RZ-8QAM(歸零八電平正交振幅鍵控歸零八電平正交振幅鍵控), ), 最后發(fā)展到最后發(fā)展到OFDM-8QAMOFDM-8QAM、OFDM-16QAM OFDM-16QAM 、OFDM-64QAMOFDM-64QAM（正交頻分子（正交頻分子載波上的載波上的 8QAM 8QAM、16QAM 16QAM 、64QAM64QAM）。）。 總之射頻數(shù)字調(diào)制解調(diào)體制中的所有高效格式都已經(jīng)或正總之射頻數(shù)字調(diào)制解調(diào)體制中的所有高效格式都已經(jīng)或正在光波調(diào)制解調(diào)中應(yīng)用。再加上偏振復(fù)用和相干檢測技術(shù)。在光波調(diào)制解調(diào)中應(yīng)用。再加上偏振復(fù)用和相干檢測技術(shù)。 干線光纖傳輸系

25、統(tǒng)發(fā)展的幾波潮流干線光纖傳輸系統(tǒng)發(fā)展的幾波潮流38 這說明, 光纖通信正在步入高級階段。過去, 人們認(rèn)為光纖帶寬“無限”，只須采用最簡單的IM-DD(強(qiáng)度調(diào)制直接檢測)即可建立容量大、可靠性高的通信系統(tǒng)，無需電子通信領(lǐng)域的復(fù)雜技術(shù)。 隨著信息社會的發(fā)展，連單模光纖的帶寬也須節(jié)省利用了。于是要把電子通信領(lǐng)域的復(fù)雜技術(shù)移植到光波領(lǐng)域。 干線光纖傳輸系統(tǒng)發(fā)展的幾波潮流干線光纖傳輸系統(tǒng)發(fā)展的幾波潮流39我國我國光纜建設(shè)歷程光纜建設(shè)歷程 從九十年代初開始 到1995年底共敷設(shè)長途光纜約11萬公里,基本建成PDH網(wǎng) 到1998年底共敷設(shè)長途光纜約17萬公里,基本建成“八縱八橫”采用SDH技術(shù)的省際干線網(wǎng)

26、1998年開始采用DWDM技術(shù)擴(kuò)容40“八五八五”期間干線光纜建設(shè)簡況期間干線光纜建設(shè)簡況 建設(shè)省際光纜干線22條，約3.8萬公里 采用PDH技術(shù) 傳輸速率:140M bit/s、565M bit/s 設(shè)備供應(yīng)廠家：武漢院、韓國三星、日本FUJITSU、澳大利亞NEC、美國LUCENT、PKI、意大利ITALTEL 按每條干線設(shè)置網(wǎng)管設(shè)備41“八五八五”期間干線光纜建設(shè)簡況期間干線光纜建設(shè)簡況 系統(tǒng)工作波長1310 nm G.652光纖 中繼距離6070公里 光纜芯數(shù)1224 除拉薩外,各個省會均有干線光纜聯(lián)通, 樹形網(wǎng),沒有保護(hù)42“九五九五”期間干線光纜建設(shè)簡況期間干線光纜建設(shè)簡況 建設(shè)省

27、際光纜干線28條，約4萬公里 采用SDH和DWDM技術(shù) 傳輸速率:622M bit/s、2.5G bit/s、10Gbit/s 設(shè)備供應(yīng)廠家： SDH：FUJITSU、NEC、 LUCENT 、SIEMENS、GPT、ALCATEL、NORTEL、ERICSSON、ECI、武漢院 DWDM：LUCENT、NEC、ALCATEL43“九五九五”期間干線光纜建設(shè)簡況期間干線光纜建設(shè)簡況 按省設(shè)置網(wǎng)管設(shè)備 系統(tǒng)工作波長1550 n m G.652光纖及G.653光纖 中繼距離7080公里 光纜芯數(shù)3648 所有省會均有干線光纜聯(lián)通 除拉薩外,各個省會均有兩個以上干線光纜出口 格形網(wǎng)，缺乏必要的保護(hù)措

28、施44 “九五九五”期間干線光纜建設(shè)簡況期間干線光纜建設(shè)簡況 八縱 牡丹江上海廣州； 齊齊哈爾北京三亞； 呼和浩特太原北海； 哈爾濱天津上海； 北京九江廣州； 呼和浩特西安昆明； 蘭州西寧拉薩； 蘭州貴陽南寧45 “九五九五”期間干線光纜建設(shè)簡況期間干線光纜建設(shè)簡況 八橫 天津呼和浩特蘭州； 青島石家莊銀川； 上海南京西安； 連云港烏魯木齊伊寧； 上海武漢重慶； 杭州長沙成都； 廣州南寧昆明； 上海廣州昆明46DWDM干線建設(shè)情況干線建設(shè)情況使用DWDM技術(shù)的干線:京漢廣；京津滬；京太西；滬福穗；漢寧滬；成渝；濟(jì)青；廣汕頭采用82.5 G bit/s全長約13000公里，居世界第二設(shè)備供應(yīng)廠家

29、： LUCENT、NEC、NORTEL、ALCATEL、武漢院和大唐47第一個長距離海底第一個長距離海底DWDM系統(tǒng)系統(tǒng) 從德國新加坡的從德國新加坡的SEA-ME-WE-3SEA-ME-WE-3系統(tǒng)，系統(tǒng)，8 8個個STM-16(OC48, STM-16(OC48, 2.5Gb/s)2.5Gb/s)波長，波長，19981998年。年。48部分中國參建的海底光纜系統(tǒng)部分中國參建的海底光纜系統(tǒng)1 1中日光纜（中日光纜（C-JC-J） 連接中國上海南匯和日本宮崎，全長1260公里，傳輸速率傳輸速率565Mbps565Mbps，共有兩對光纖共有兩對光纖，于1993年12月開通。 2 2中韓光纜（中韓光

30、纜（C-KC-K） 連接中國山東青島和韓國，全長549公里，傳輸速率傳輸速率565Mbps565Mbps，兩對，兩對光纖光纖，于1996年2月開通。 3 3環(huán)球光纜（環(huán)球光纜（FLAGFLAG） 連接亞洲、中東和歐洲，全長3.9萬公里，共有12個登陸站，為分支形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，中國登陸站在上海南匯，傳輸速率傳輸速率5Gbps5Gbps，共有兩對，共有兩對光纖光纖，于1997年9月開通。 494 4亞歐光纜（亞歐光纜（SEA-ME-WE3SEA-ME-WE3） 連接亞洲、中東和歐洲，全長3.9萬公里，連接33個國家和地區(qū)，共有39個登陸站，為分支形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是迄今為止世界上最長的海底光纜系統(tǒng)。中國登陸

31、站在上海崇明和廣東汕頭，傳輸容量傳輸容量2.5Gbps2.5Gbps8 8個波長（可擴(kuò)容至個波長（可擴(kuò)容至1616個波長），兩對光纖個波長），兩對光纖，于1999年12月開通。 5 5中美光纜（中美光纜（CHINA-US CNCHINA-US CN） 連接亞洲和北美洲，全長約3萬公里，共有9個登陸站，中國登陸站在上海祟明和廣東汕頭，其他登陸方還有日本、韓國、美國和中國臺灣，系統(tǒng)傳輸速率系統(tǒng)傳輸速率2.5Gbps2.5Gbps8 8個波長，四對光纖個波長，四對光纖，采用具有自愈功能的環(huán)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。北線于1999年開通，南線于2001年開通。 部分中國參建的海底光纜系統(tǒng)部分中國參建的海底光纜系統(tǒng)5

32、06 6亞太光纜亞太光纜2 2號（號（APCN2APCN2） 連接亞洲國家和地區(qū)，全長約1.9萬公里，共有10個登陸站，中國登陸站在上海崇明和廣東汕頭，其他登陸方還有日本、韓國、香港、馬來西亞、新加坡、菲律賓和中國臺灣，系統(tǒng)傳輸速率系統(tǒng)傳輸速率2.5Gbps2.5Gbps8 8個個波長，共有四對光纖波長，共有四對光纖，采用具有自愈功能的環(huán)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，于2001年第四季度開通了初期的80Gbps容量，今后可繼續(xù)擴(kuò)容至今后可繼續(xù)擴(kuò)容至2.56Tbps2.56Tbps的終期的終期容量。容量。中國的三大國際電路運(yùn)營商中國電信、中國網(wǎng)通和中國聯(lián)通均參與了此條海纜的建設(shè)。 部分中國參建的海底光纜系統(tǒng)部分中

33、國參建的海底光纜系統(tǒng)517 7C2CC2C國際海纜國際海纜 這是由新加坡電信為主要控股公司的C2C公司發(fā)起的一條連接亞太主要國家的大容量海纜系統(tǒng)。設(shè)計(jì)容量為設(shè)計(jì)容量為10Gbps10Gbps96968FP8FP共計(jì)共計(jì)7.68T7.68T，連接日本、韓國、中國大陸臺灣以及東南亞。中國網(wǎng)通作為C2C公司的中國大陸登陸提供方，建設(shè)了上海蘆潮港登陸站，從而成為繼中國電信后內(nèi)地第二家擁有國際海纜登陸站的電信運(yùn)營商。 部分中國參建的海底光纜系統(tǒng)部分中國參建的海底光纜系統(tǒng)528 8、TPETPE中美海纜（中美海纜（Trans-Pacific Express Trans-Pacific Express ）由

34、中國電信、中國網(wǎng)通、中國聯(lián)通、中華電信、韓國電信(KT)和美國Verizon共同出資5億美元，2008年奧運(yùn)會前建成。單波長容量單波長容量10G/s10G/s，總?cè)萘?，總?cè)萘?.12Tb/s5.12Tb/s。中國大陸的登陸點(diǎn)為上海崇明和青島。設(shè)計(jì)時考慮了地震的影響。 據(jù)據(jù)CNNICCNNIC統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)，20092009年年7 7月，中國國際互聯(lián)網(wǎng)出口月，中國國際互聯(lián)網(wǎng)出口帶寬達(dá)到帶寬達(dá)到747G747G部分中國參建的海底光纜系統(tǒng)部分中國參建的海底光纜系統(tǒng)53 起步于1970年代，與國際水平在器件上有較大差距，在傳輸系統(tǒng)上有一定差距。 70年代末，可制造多模光纖、LED、LD和PIN管。在上海和

35、武漢建立8Mb/s和34Mb/s數(shù)字光纖通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 80年黃宏嘉院士在上海科大（上海大學(xué)）制成中國第一根單模光纖。中國光纖通信的發(fā)展中國光纖通信的發(fā)展54中國光纖通信中國光纖通信技術(shù)技術(shù)的發(fā)展的發(fā)展 86年，上海、武漢等地研制成140Mb/s數(shù)字單模實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。80年代末實(shí)用化。 92年，中國第一個基于HFC方式的CATV系統(tǒng)在嘉定開通。 目前，光纖光纜產(chǎn)能居世界前列；光通信系統(tǒng)水平處于世界先進(jìn)，40Gb/s的DWDM系統(tǒng)已商用；通用的光有源器件、光無源器件等形成產(chǎn)業(yè)；光纖通信新技術(shù)的應(yīng)用與世界同步。55五代五代光纖傳輸系統(tǒng)的發(fā)展光纖傳輸系統(tǒng)的發(fā)展 第一代光纖傳輸系統(tǒng)第一代光纖傳輸系統(tǒng)工作波長為850 nm，采用多模光纖。這種系統(tǒng)幾乎已經(jīng)被淘汰，因?yàn)楣饫w損耗大，現(xiàn)在只有一些光纖計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)還使用。 第二代光纖傳輸系統(tǒng)第二代光纖傳輸系統(tǒng)工作波長為1310nm，采用多模光纖。因?yàn)槎嗄９饫w帶寬窄，有模式噪聲，故