浅谈光纤通信技术现状及发展趋势

漆晓静

【摘要】 光纤通信是指利用光纤光缆高速的传送光信号的通信方式。随着IP业务的迅猛发展，光纤通信以及应用到了铁路运输通信、广播通信、电力通信、邮电通信、石油通信、军事通信等领域。本文主要介绍光纤通信现有的几种关键技术，并对光纤通信技术的发展趋势进行探讨。

【关键字】 光纤通信 现状 发展趋势

【引言】光纤通信是以光波作为载波信号，在光纤里面进行高速率的传输。光纤通信之所以能替代原有的电缆通信并且得到快速发展，其原因还是归功于它自己的优势。光单纤上面的传输速率就可以达到40Gbps以上，在理论上来讲它的带宽可以达到30亿兆赫兹，这是电缆传输很难企及的高度，这也是光纤通信的一大优势。除了可以高速率大容量传输这两个优点以外，它还具备传输距离远、抗电磁干扰能力强、便于铺设和运输、原材料资源丰富、安全性能高、适应性强、寿命长等优点。

一、现在的关键技术

光纤通信在原理上来说，光信号在光纤里面是进行全反射，经过了几代变化，现在的光纤基本上可以达到零色散以及极限值上的零损耗。一个光纤通信系统通常是由发射电端机、发射光端机、接收光端机、接收电端机以及连接发射和接收光端机的光纤线路组成的。现在的电信号芯片能够做到的速率还不太高。虽然目前实验室情况下完全可以达到40Gbps的传输速率，但是以为成本的问题，40G商用的解决方案，有4*10G和2.5*16这两种方式，里面使用4路驱动和4路接收，在加MUX/DEMUX的合分复用，使用一个激光器和一个光接收器来完成。从中我们可以看出，影响光纤传输速率的很大一个因素是光通信网络中所使用到的光电子器件、光纤技术、网络技术等。

1.1光电子器件的关键技术

为了补偿长距离的传输的损耗，在光纤线路上还配置了光放大器。为了在单根光纤上实现大容量传输，还配置了波分复用器（WDW）、解复用器（DE-MUX）、1*N星型耦合器和矩阵光开关等。其中发射二极管（LD）和接收二极管（PD）研发和生产是光通信产业的基础和关键技术。光源部分主要采用光纤激光器，光纤激光器（Fiber Laser）是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来。在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度，造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”，当适当加入正反馈回路（构成谐振腔）便可形成激光振荡输出。按照光纤材料的种类，光纤激光器可分为晶体光纤激光器、非线性光学型光纤激光器、稀土类掺杂光纤激光器、塑料光纤激光器。

1.2光纤技术

随着新技术的日新月异，g655光缆的投入运用、掺饵光纤放大器（EDFA）的研制成功，打破了光纤通信传输距离受光纤损耗的限制，使全光通信距离延长至几千公里，给光纤通信带来了革命性的变化。

1.3网络技术

现在最为先进的是ASON，即以光传送网（OTN）为基础的自动交换传送网。基本设想是在光传送网中引入控制平面，以实现网络资源的按需分配从而实现光网络的智能化。使未来的光传送网能发展为向任何地点和任何用户提供连接的网，成为一个由成千上万个交换接点和千万个终端构成的网络，并且是一个智能化的全自动交换的光网络。

二、光纤通信的发展趋势

现在的光纤通信得到了突飞猛进的发展，但是随着用户数量的增加、用户对体验效果的要求增多以及想要实现网络智能化、安全化，光纤通信还是有很多不足的地方。光纤通信未来的发展趋势肯定是超高速、超大容量的智能化控制的安全通信方式。现在先进的ASON技术虽然可以实现网络智能化控制，但是它对交换设备的要求很高，故设备成本就高。比较经济的组网方式有两种：

1、ASON+DWDM组网方案。利用DWDM系统的大容量和长途传输能力以及ASON节点的宽带容量和灵活调度能力，可以组建一个功能强大的网络。在这样的网络中，尤其在骨干和汇聚层网络，ASON节点可以完成传统SDH设备所能完成的所有功能，并提供更大的节点宽带容量，更灵活和更快捷的电路调度能力 ，同时网络的建设和运营费用也比较低。ASON节点所能提供的单节点交叉容量可以大大缓解网络中节点的“瓶颈”问题。

2、ASON和SDH混合组网方案。ASON可以基于G.803规范的SDH传送网实现，也可以基于G.872规范的光传送网实现，因此，ASON可与现有SDH传送网络混合组网。ASON与现有电信网络的融合是一个渐进的过程，先在现有的SDH网络形成一个个ASON，然后逐步形成整个的ASON。这一发展过程与PDH向SDH设备的过渡非常相似。

参 考 文 献

[1]雷肇棣. 光纤通信基础. 电子科技大学出版社， 1997：208～225.

[2]何宇，汪祥.ASON技术研究

[3]何希才. 传感器及其应用. 国防工业出版社， 2001：22～24

[4]严常青，万晓榆，樊自甫.ASON网络生存性方案的研究与设计