光纤通信技术的发展及趋势

2013-08-15王维平

河南科技 2013年17期

王维平赵旭

（黄淮学院信息工程学院，河南驻马店 463000）

1 光纤通信技术概念、特点与应用

光导纤维通信简称光纤通信，是以光为载体，原理是利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输信号，通过光电变换，以实现信息传递的一种通信方式。实际应用中，光纤通信技术是使用很多光纤聚集在一起组合而成的光缆。光纤通信与过去的电气通信相比，其优点在于：通信容量大；传输速度快；重量轻，材料易得，节省原料；绝缘性很好，抗电磁干扰性抗；抗腐蚀、辐射能力强等优点。其发展前景相当乐观。它可以应用于市话中继线，优点可以充分发挥，还可以应用在电力通信控制系统中，进行工业监测、控制，而且在军事领域的用途也越来越广泛。

光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽，光纤通信系统对于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性组合而成的，其特性较优。过去二十多年的电信发展史来看，网络容量的需求和传输速率的提高一直是一对主要的矛盾。过去传统的光纤通信，是按照光的时分复用（TDM）方式来进行的，早已不能满足人们的需要，然而近年来光纤通信是采用波分复用来传输的，波分复用技术，可以同时在一根光纤上传输多路信号，每一路信号都由某种特定波长的光来传送。具有超大容量、超长距离传输的特点。可以通过光时分复用(OTDM)技术与WDM相结合，来提高光纤通信的传输容量。由于WDM系统技术的不断发展，使波分复用成为了当前光纤通信网络扩容的主要手段。波分复用方式只是光分复用方式的一种，我们可以看出这些技术的发展，不但可以在某些程度上增加业务的整体传输容量，还可以为将来各种各样的新业务提供更多实现的可能。

2 光孤子通信

光孤子是光纤色散与非线性相互作用的产物。光孤子通信是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信,光孤子通信的关键技术是产生皮秒数量级的光孤子和工作在微波频率的检测器。光孤子技术未来的前景:全光式光孤子通信，是新一代超长距离、超高码速的光纤通信系统，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。光孤子通信和线性光纤通信比，无论在技术上还是在经济都具有明显的优势，光孤子通信在高保真度、长距离传输方面，优于光强度调制/直接检测方式和相干光通信。光孤子通信将未来的全光通信中发挥重要作用。

3 全光网络

全光网络，是指信号只是在进出网络时才进行电到光和光到电的变换，中间没有电信号接入而在网络中传输和交换的过程中始终以光的形式存在。现在的全光网络发展相当迅速，过去的光网络是在节点实现全光化,但在网络结点用的电器件有效的提高了干网的总容量。而如今的呈现诸多的优点。它可以节省大量的电子器件，可以采用PDH、SDH、ATM等各种传送方式均可使用，提高了网络资源的利用率，提高了传输速率；提供多种协议业务，是以波长选择路由；组网灵活性高，可以在任何节点插入路由；又因为沿途没有交换和存储，所以可靠性高。由于网络中不用光电转换器，可以存在不同的协议和编码形式，所以具有透明性。另外还有诸如开放性、兼容性、可扩展性等优点，提供了巨大的带宽和容量、网络结构非常简单，还有相当低的误码率,但是传输速度相当的迅速。随着发达的国家对全光网络的技术，部件，设备的研究成果的应用，人们越来越重视全光网在以后的光纤通信技术发展。全光网就是利用光节点代替电节点，并用光线将光节点互联成网，使用光波实现信号的传输与交换，最大程度实现了网络的交换传输，减少信息传输的拖延，阻塞等。然而全光网络要想发展是不能脱离其它的通信技术,它需要与其它网络综合起来才能变得更加强大，就是要与像因特网、移动通信网等相结合，才能发挥到重要的功能。全光网络的发展是未来光通信发展的必然趋势,是以后信息技术的主流,同时是通信技术发展的最高级别,更是理想级别，相信人们看到未来的光纤发展趋势必然全光网络。

4 光纤通信今后如何发展

FTTH（光纤到家庭）是光纤通信进一步发展的方向，它被公认为理想的宽带接入网。FTTH可向用户提供极丰富的带宽,是用户很理想的选择，需要重点发展。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2～3倍。现在，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。目前，发达国家的FTTH已经开始建设,已经有相当的市场，日本、韩国和美国等，采用各种无源光纤网PON和以太网技术。而对于中国市场，由于ADSL的挑战和数字电视HDTV发展的约束，FTTH的发展受到影响。不过，中国的运营商和房地产开发商已对FTTH进行了试点。FTTH是信息社会的需求,光纤通信的市场一定有美好的情景。