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1、光纤通信技术的现状及前景摘要: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。关键词:光纤通信 传输 发展引言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。在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的串绕非常小;光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听;光纤的
2、芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题。自光纤通信问世以来,整个通信领域发生了革命性变化,它使高速率、大容量的通信成为可能。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、不易串音等优点而备受业内人士的青睐,发展非常迅速。光纤通信系统的传输容量从1980~2000年2O年间增加了近10000倍,传输速度在过去的1O年中提高了约100倍。目前我国长途传输网的光纤化比例已超过80%,预计到2010年,全国光缆建设总长度将再增加约105km,并且将有11个
3、大城市铺设10G以上的大容量光纤通信网络。1.光纤通信技术的现状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。1.1波分复用技术波分复用(WDM,WavelengthDivisionMultiplexing)技术可以充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源,根据每一信道光波的频率或波长不同将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道。把光波作为信号的载波,在发送端采用波分复用器(合波器)将不同规定波长的信号光载波合并起来送人l根光纤进行传输。在接收
4、端,再用1个波分复用器(分波器)将这些不同波长承载不同信号的光载波分开的复用方式。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立(不考虑光纤非线性时),从而在1根光纤中可实现多路光信号的复用传输。DWDM系统除了波长数和传输容量不断增加外,光传输距离也从约600km大幅扩展至2000km以上。1.2宽带放大器技术进一步提高传输容量、增大光放大器带宽的方法有掺饵氟化物光纤放大器、碲化物光纤放大器、控制掺饵光纤放大器与普通的EDFA组合、拉曼光纤放大器。1.3色散补偿技术对高速信道来说,在1550nm波段约18ps(mmokm)的色散将导致冲展宽而引
5、起误码,限制高速信号长距离传输。对采用常规光纤的10Gbit/s系统来说,色散限制仅仅为50km。因此,长距离传输中必须采用色散补偿技术。1.4孤子WDM传输技术超大容量传输系统中,色散是限制传输距离和容量的一个主要因素。在高速光纤通信系统中,使用孤子传输技术的好处是可以利用光纤本身的非线性来平衡光纤的色散,因而可以显著增加无中继传输距离。1.5光纤接入技术光纤接入网是信息高速公路的“最后一公里”。实现信息传输的高速化,满足大众的需求,不仅要有宽带的主干传输网络。用户接入部分更是关键,光纤接入网是高速信息进入千家万户的关键技术。在光纤宽带接
6、人中,由于光纤到达位置的不同,有FTTB,FTTC,FTTCab和FTTH等不同的应用,统称FTTx。FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式,它提供全光接入,因此可以充分利用光纤的宽带特性,为用户提供所需要的不受限制的带宽,充分满足宽带接人的需求。我国从2003年起.在“863”项目的推动下,开始了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在3O多个城市建立了试验网和试商用网,包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型,也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式,发展势头良好。很多城市制订了FTTH的技
7、术标准和建设标准,有的城市还制订了相应的优惠政策,这些都为FTTH在我国的发展创造了良好的条件。在FTTH应用中,主要采用2种技术,即点到点的P2P技术和点到多点的xPON技术,也可以称为光纤有源接入技术和光纤无源接人技术。EPON意味着包括多种PON的技术,例如APON(也称为BPON)、EPON(具有GE能力的称为GEPON)以及GPON。APON出现最早,我国的“863”项目也成功研发出了APON,但是由于诸多原因,APON在我国基本上没有应用。目前用得较多的是EPON中的GEPON,我国的GEPON依然属于“863”计划的成果,而且
8、得到广泛的应用,还出口到日本、独联体、欧洲、东南亚等一些海外国家和地区。由于GPON芯片开发比较晚,相对不是很成熟,戚本还偏高,所以起步较晚,但在我国已经开始有所应用。由于其效率