浅析光纤通信技术的发展趋势

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1、浅析光纤通信技术的发展趋势 　　摘要：文章简要介绍了光纤通信的发展历程及优势，并从超高速超传输系统、超大容量WDM系统、光传送联网技术、新一代光纤、IPoverOpticl以及光接入技术方面论述了光纤通信技术的发展趋势。 　　关键词：光纤；光纤通信；光纤通信系统；发展趋势 　　光纤通信的问世，给通信领域带来了一场巨大的技术革命。由于光纤通信损耗低、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行业的青睐，发展突飞猛进。光纤通信系统的传输容量在1980-2000年这20年间增加了近一万倍，传

2、输速度在过去的10年中大约提高了100倍。目前，我国长途传输网的光纤化比例已超过80％，预计到XX年，全国光缆建设长度将再增加约105千米。 一、光纤通信技术的发展历程 　　光纤通信是利用光波作载波，以光纤作为传输媒质，将信息从一处传至另一处的通信方式。光纤通信的出现和后续的发展是通信史上的一次重要革命。光纤从提出理论到技术实现乃至完成今天的高速光纤通信也不过几十年的时间。从国外的发展历程我们可以看出，20世纪60年代中期，研制的最好的光纤损耗在400分贝以上。1966年英国标准电信研究所高锟及Hockham从

3、理论上预言光纤损耗可降至20分贝/千米以下。日本于1969年研制出第一根通信用光纤损耗为100分贝/千米。1970年康宁公司采用“粉末法”先后获得了损耗低于20分贝／千米和4分贝/千米的低损耗石英光纤。1974年贝尔实验室采用改进的化学汽相沉积法制造出性能优于康宁公司的光纤产品。到1979年，掺锗石英光纤在1.55千米处的损耗已经降到0.2分贝/千米，这一数值已经十分接近由Rayleigh散射所决定的石英光纤理论损耗极限。 　　从光纤通信系统的发展来看，光纤通信系统大致可分为5代，即850纳米波段的多模光波为第一

4、代光纤通信系统。1981年1310nm多模光纤的通信系统，为第二代光纤通信系统；1984年1310纳米单模光纤的通信系统，即第三代光纤通信系统；1550nm单模光纤通信系统，即第四代光纤通信系统；第五代光纤通信系统就是采用光波分复用提高速率，用光波放大增长传输距离的光纤通信系统。 二、光纤通信的优势 　　目前现代通信网的三大支柱是光纤通信、卫星通信和无线电通信，而光纤通信是这三者中的主体，这是因为光纤通信具有许多突出的优点。 频带宽，通信容量大 　　光纤可利用的带宽约为50000GHz，1987年投入使用的

5、1.7Gb/s光纤通信系统，一对光纤能同时传输24192路电话，2.4Gb/s系统能同时传输30000多路电话。宽频带不仅通信容量大，而且可以满足未来宽带综合业务数字网发展的需要。 损耗低，中继距离长 　　现在的石英光纤的损耗可低于0.2dB/km，比其他任何传输介质的损耗都低。由于光纤的损耗低，因而能实现中继距离长，由石英光纤组成的光纤通信系统最大中继距离可达200多千米，对于将来由非石英系极低损耗光纤组成的通信系统，其最大中继距离则可达数千甚至数万千米，这对于降低通信的成本、提高可靠性和稳定性具有重大的意义

6、。 抗电磁干扰 　　光纤是绝缘体材料，不受雷电、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰，也不受电气化铁路馈电线和高压设备等其他方面的干扰，而且它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。 无串音干扰，保密性好 　　光波在光缆中传输，很难从光纤中泄漏出来，即使在弯曲半径很小时，漏出的光波也十分微弱，若在光纤或光缆的表面涂上一层消光剂效果会更好，所以即使光缆内光纤芯数很多，通话也不会有串音干扰，在光缆外面，更无法窃取光纤中传输的信息。 三、光纤通信技术的发展趋势 　　目前在光通信领域发展的热点即超高速传输

7、系统、超大容量WDM系统、光传送联网技术、新一代的光纤、IPoverOptical以及光接入网技术。 向超高速系统的发展 　　目前10Gbps系统已经大量应用于网络。10Gbps系统对于光缆极化模色散比较敏感，而已经铺设的光缆并不能都能满足开通和使用10Gbps系统，在开通前都要进行实际测试，经验证合格后才能安装开通。它的发展方向是转向光的复用方式。光复用方式有很多种，但目前只有波分复用方式被大规模商用，而其他方式还处于试验研究阶段。 向超大容量WDM系统的演进 　　电的时分复用系统的扩容局限性很大，而光纤

8、的200nm可用带宽资源仅仅利用率低于1％，还有99％的资源还未得到利用。如果将多个波长的光源信号同时在一芯光纤上传送，则可大大增加光纤的信息传输容量，这就是波分复用的基本思路。基于WDM近几年来技术上的重大突破和市场的巨大驱动，波分复用系统发展十分迅速。目前全球实际铺设的WDM系统已超过3000个，而实用化系统的最大容量已达320Gbps。美国朗讯公司已宣