光纤通信技术探讨

钱渝孟

摘 要：由于光纤通信具有损耗低、传榆频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点，备受业内人士青睐，发展非常迅速，文章概述光纤通信技术的发展现状，并展望其发展趋势。

关键词：光纤通信技术；趋势；光纤到户；全光网络

1 前 言

1966年，美籍华人高锟（C.K.Kao）和霍克哈姆（C.A.Hockham）发表论文，预见了低损耗的光纤能够用于通信，敲开了光纤通信的大门，引起了人们的重视。1970年，美国康宁公司首次研制成功损耗为20dB/km的光纤，光纤通信时代由此开始。光纤通信是以很高频率（1014Hz数量级）的光波作为载波、以光纤作为传输介质的通信。由于光纤通信具有损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点，备受业内人士青睐，发展非常迅速。

2 光纤通信技术的发展现状

为了适应网络发展和传输流量提高的需求，传输系统供应商都在技术开发上不懈努力。富士通公司在150km、1.3μm零色散光纤上进行了55x20Gbit/s传输的研究，实现了1.1Tbit/s的传输。NEC公司进行了132x20Gbit/s、120km传输的研究，实现了2.64Thit/s的传输。NTT公司实现了3Thit/s的传输。目前，以日本为代表的发达国家，在光纤传输方面实现了10.96Thit/s（274xGbit/s）的实验系统，对超长距离的传输已达到4000km无电中继的技术水平。在光网络方面，光网技术合作计划（ONTC）、多波长光网络（MONET）、泛欧光子传送重叠网（PHOTON）、泛欧光网络（OPEN）、光通信网管理（MOON）、光城域通信网（MTON）、波长捷变光传送和接入网（WOTAN）等一系列研究项目的相继启动、实施与完成，为下一代宽带信息网络，尤其为承载未来IP业务的下一代光通信网络奠定了良好的基础。

3 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、超长距离一直都是人们追求的目标，光纤到户和全光网络也是人们追求的梦想。

3.1 光纤到户

现在移动通信发展速度惊人，因其带宽有限，终端体积不可能太大，显示屏幕受限等因素，人们依然追求功能相对占优的固定终端，希望实现光纤到户。光纤到户的魅力在于它有极大的带宽，它是解决从互联网主干网到用户桌面的“最后一公里”瓶颈现象的最佳方案。随着技术的更新换代，光纤到户的成本大大降低，不久可降到与DSL和HFC网相当，这使FITH的实用化成为可能。据报道，1997年日本NTT公司就开始发展FTTH，而美国在2012年前后的12个月中，FTTH的安装数量增加了400%以上。在我国，工信部2013年1月颁布了有关光纤到户的两项国家标准，并将于2013年4月1日起实施。国家住房和城乡建设部也已颁布第1565号、第1566号公告予以配合。这是强制性国家标准，即必须实施的国家标准。光纤到户上述国家标准具有非常重要的意义，首先是明确了今后新建住宅直接用光纤到户方式建设，而不再用铜缆，可使电信运营商免去光纤改造的烦恼；其次规定住宅区应允许多家运营商平等接入，实际上可让用户对宽带运营商有选择权，目前，一些小型宽带商甚至无资质的企业往往依靠与小区开发商或物业的关系垄断小区宽带，却提供不了很好的宽带服务，这一国家标准将有利于破除这种垄断。我国从沿海到内地兴起光纤到户建设高潮。可以說光纤到户是光纤通信的一个亮点，伴随着相应技术的成熟与实用化，成本降低到能承受的水平时，FTTH的大趋势是不可阻挡的。

3.2 全光网络

传统的光网络实现了节点间的全光化，但在网络结点处仍用电器件，限制了目前通信网干线总容量的提高，因此真正的全光网络成为非常重要的课题。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。全光网络具有良好的透明性、开放性、兼容性、可靠性、可扩展性，并能提供巨大的带宽、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。当然全光网络的发展并不可能独立于众多通信技术，它必须要与因特网、ATM网、移动通信网等相融合。目前全光网络的发展仍处于初期阶段，但已显示出良好的发展前景。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。

4 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。在国内各研发机构、科研院所、大学的科研人员的共同努力下，我国已研制开发了一些具有自主知识产权的光通信高技术产品，取得了一批重要的研究与应用成果。这些研究工作和突出成果为O-TIME（光时代）计划的实施奠定了坚实的基础，为我国的信息基础设施建设做出更多的贡献。