淺談光纖通信技術的發(fā)展與前景

1、淺談光纖通信技術的開展與前景【摘要】分析光纖通信技術的開展歷史與特點,并對光纖通信技術的開展趨勢進展了展望。【關鍵詞】光纖通信技術的開展;特點;前景一、光纖通信的歷史1880年，貝爾創(chuàng)造了光話。他以日光為光源，大氣為傳輸媒質(zhì)，傳輸間隔 是200。這標志著現(xiàn)代光通信的開場。他建立了自己的理論，但由于沒有可靠、高強度的光源和沒有穩(wěn)定、低損耗的傳輸媒質(zhì)，貝爾的光話始終沒有走上實用化階段。由于以上所說的兩個障礙，光通信的研究一度寂靜。1960年，第一臺相干振蕩光源紅寶石激光器問世，激起了世界性的光通信研究熱潮。1962年半導體激光器的出現(xiàn)給實用化通信光源帶來了希望。1970年，首次研究出在室溫下連續(xù)工

2、作的雙異質(zhì)結半導體激光器，為使用化的通信光源奠定了基矗在研究光通信光源的同時，人們進展了各種光波導的研究，其中包括了光導纖維。雖然光導纖維以內(nèi)部全反射限制光波的傳輸原理早為人知，并且已經(jīng)應用在醫(yī)學上。但在當時作為光導纖維材料的石英玻璃損耗很大。這個問題在早期一直沒有得到解決，所以沒有方法應用在作為光通信傳輸媒質(zhì)。1966年，英國標準電信研究所的華裔科學家高錕博士發(fā)表了一篇重要的文章，提出了可以利用帶有包層材料的石英玻璃光纖作為光通信的傳輸媒質(zhì)。他還預言，通過降低材料的雜質(zhì)含量和改良制造工藝，可使光纖的衰減下降到20dB/k，甚至更校1970年，美國rning玻璃果然制成了衰減為20dB/k的低

3、損耗石英光纖。它的制成使人們確認光導纖維完全能勝任作為光通信的傳輸媒質(zhì)，從而確立了光通信開展的明確目的，揭開了光纖通信開展的新篇章。光纖通信經(jīng)過了20年的開展，已經(jīng)有四代光纖通信進入了使用。在光纖通信開展歷史上另一重要里程碑是摻鉺光纖放大器的出現(xiàn)，1986年，英國南安敦大學制作出了最初的摻鉺光纖放大器。從此，我們迎來了摻鉺光纖放大器的黃金時代。二、光纖技術開展的特點1網(wǎng)絡的開展對光纖提出新的要求。下一代網(wǎng)絡(NGN)引發(fā)了許多的觀點和爭議。有專家預言，不管下一代網(wǎng)絡如何開展，一定將要到達三個世界，即效勞層面上的世界，傳遞層面上的光的世界和接入層面上的無線世界。下一代傳送網(wǎng)要求更高的速率，更大的

4、容量，這非光纖網(wǎng)莫屬。1、擴大單一波長的傳輸容量。目前，單一波長的傳輸容量已到達40Gbits，并已開場進展160Gbits的研究。40Gbits以上傳輸對光纖的PD將提出一定的要求，不久的將來會出現(xiàn)一種專門的40Gbits光纖類型。2、實現(xiàn)超長間隔 傳輸。無中繼傳輸是骨干傳輸網(wǎng)的理想，目前有的公司已可以采用色散齊理技術，實現(xiàn)2000-5000K的無中繼傳輸。有的公司正進一步改善光纖指標，采用拉曼放大技術，可以更大地延長光傳輸?shù)拈g隔 。2光纖標準的細分促進了光纖的準確應用。2000年世界電信標準大會將原G.625光纖重新分為G.625A,G652.8和G.6520三類光纖，將G655光纖重新分

5、為G655A和G655B兩類光纖。這種光纖標準的細分促進了光纖的準確使用，細化標準的同時也進步了一些光纖的指標要求，并提出了一些新的指標概念，對合理使用光纖獲得了很好的作用。3新型光纖在不斷出現(xiàn)。為了適應市場的要求，光纖的技術指標在不斷改良，各種新型光纖在不斷涌現(xiàn)，同時各大公司正加緊開發(fā)新的品種。1、用于長途通信的新型大容量長間隔 光纖。主要是一些大有效面積，低色散維護的新型G.655光纖，其PD值極低，可以使現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)的容量方便地晉級至10-40Gbit/s并便于在光纖上采用分布式拉曼效應放大，使光信號的傳輸間隔 大大延長。2、用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖。城域網(wǎng)設計中需要考慮簡化設備和

6、降低本錢，還需要考慮非波分復用技術(D)應用的可能性。3、用于局域網(wǎng)的新型多模光纖。由于局域網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)的高速開展，大量的綜合布線也采用了多模光纖來代替數(shù)字電纜，因此多模光纖的市場份額會逐漸加大。4、前途未卜的空心光纖。據(jù)報道，美國一些公司及大學研究所真正在開發(fā)一種新的空心光纖，即光是在光纖的空氣中傳輸。假如真的實用，就能解決現(xiàn)有光纖系統(tǒng)長間隔 傳輸?shù)膯栴}，并大大降低光通信的本錢。三、光纖技術的開展前景對光纖通信而言,超高速度、超大容量和超長間隔 傳輸一直是人們追求的目的,而全光網(wǎng)絡也是人們不懈追求的夢想。(1)向超高速系統(tǒng)的開展。目前10Gbps系統(tǒng)已開場大批量裝備網(wǎng)絡,主要在北美,在歐洲

7、、日本和澳大利亞也已開場大量應用。(2)向超大容量波分復用(D)系統(tǒng)的演進。采用波分復用系統(tǒng)的主要好處是:1.可以充分利用光纖的宏大帶寬資源,使容量可以迅速擴大幾倍至上百倍;2.在大容量長途傳輸時可以節(jié)約大量光纖和再生器,從而大大降低了傳輸本錢:3.與信號速率及電調(diào)制方式無關,是引入寬帶新業(yè)務的方便手段;4.利用D網(wǎng)絡實現(xiàn)網(wǎng)絡交換和恢復可望實現(xiàn)將來透明的、具有高度生存性的光聯(lián)網(wǎng)。(3)開發(fā)新代的光纖傳統(tǒng)的G.652單模光纖在適應上述超高速長間隔 傳送網(wǎng)絡的開展需要方面已暴露出力不從心的態(tài)勢,開發(fā)新型光纖已成為開發(fā)下一代網(wǎng)絡根底設施的重要組成局部。(4)全光網(wǎng)絡。將來的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng)。全光網(wǎng)是光纖通信技術開展的最高階段,也是理想階段。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡實現(xiàn)了節(jié)點間的全光化,但在網(wǎng)絡結點處仍采用電器件,限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康倪M一步進步,因此真正的全光網(wǎng)已成為一個非常重要的課題。四、結語光纖通信的開展前景是非常寬廣的。如今人們所談及的全光通信實際上還是將來真正全光通信的