光通信未来的发展趋势

邓波 黄传峰 高方亮



光通信未来的发展趋势

邓波 黄传峰 高方亮

中国电子科技集团公司第三十四研究所，广西 桂林 541004

随着当代科学技术的不断进步，光通讯作为一种新的通讯方式越来越受到重视。对光通讯现状进行分析，进而对光通讯未来的发展趋势进行预测。

光通信技术；概念；发展；光纤技术

在新科技层出不穷的今天，各国有关于光通信的新技术的更新换代很快。在中国，光通讯的技术虽然起步比较晚，但已经充分掌握了光纤、系统、器件等各个方面的关键技术，在国际中处于领先行列。

1 光通讯发展的现状

光通信，顾名思义，就是以光波为媒介载体的一种通信技术。在通信技术中，光波和无线电波是两种重要的通信媒介。但在我国光通讯最开始没有受到足够重视，在发展时期经历了不少曲折[1]。单就普及范围来讲，光通信技术可以应用在现代通信的各个领域。

光线包括可见光和不可见光，不可光中又包含红外线和紫外线。光通信技术就是使用各中光线进行媒介传输。由于传输媒介的不同，光通讯还可以分为有线光通讯和大气光通讯，按照光源的不同又可以分为激光通信和非激光通信。

（1）密集波分复用（DWDM）技术

密集波分复用（DWDM）是一种光纤数据传输技术，这一技术利用激光的波长按照比特位并行传输或者字符串行传输方式，在光纤内进行数据的传送。密集波分复术的发现是源于工程设计人员必须对网络未来的带宽需求作出合理的估计，一般来说一个人在正常的情况下，一个小时之内只使用6分钟的网络带宽[2]，但是随着科技的不断发展，人们越来越依赖网络。所以在20世纪末工程设计人员开始将密集波分复用技术应用在实践中，相较于其他技术密集波分复用可以提高光纤传输系统的传输容量，由最初的2波发展到今天的1024波以上，发展速度十分迅速。同时，光传输的范围逐渐扩大。光通信技术的发展速度不容小觑。

（2）光纤接入网技术

它与我们日常熟知的光纤到户（FTTH）是不同的，网线接入网技术是为了实现现今信息传输化的产物，是光纤到户的重要手段，光纤到户是光线宽带的最终使用方式，因此可以利用光纤的宽带特点，为宽带使用者提供不受任何形式影响的带宽。

自2003年，我国开始大范围的将光纤入户进行推广，现今仍处于市场启动阶段。在未来的光通信发展过程中，运营商对本地网络的垄断是制约光纤入户发展的最重要因素之一，我们必须采取与房地产开发商合作实施的形式，来对光纤入户技术进行保护，借鉴日韩的成功经验来保证光通信技术的健康发展。

（3）光器件EDFA技术

掺铒光纤放大器（EDFA）的诞生是光通信产业中革命性的突破，是“信息高速公路”的重要支柱之一。它能够增加带宽、提高对光偏振状态的敏感度以及在多路系统中信道交叉串扰可忽略等优点。大大增加了光纤的传输信息容量，同时还能增加网径大小和用户的数量，这使掺铒光纤放大器成为光器件的主流。

2 光通信技术发展的新趋势

2.1 波分复用（WDM）技术的发展

波分复用就是将两种或多种携带信息不同波长的光载波信号，通过发送端的复用器汇合在一起，并耦合到光线路中同一根光纤所应用的传输技术。光通信技术新的发展趋势之一就是将波分复用技术的应用领域从以前的长途传输转为城域网。低成本是波分复用系统重要的特点之一，在城域网中的应用与长途网时有所不同，城域网的传输一般来说在100km的距离内，不用使用任何光器件，而长途网则要使用到外调解器和光放大器，这两者缺一不可。所以，这就降低了光器件的使用成本，也减少了光通信传输系统的成本。为了使波分复用技术的业务成本降低，工程人员又提出了粗波分复用的新概念，减少了有波长锁定器、致冷器等器件的使用。从经济的节约来看，粗波复用系统使用范围的扩大指日可待。

2.2 光弧子通信

光弧子一种在传播过程中形状、幅度和速度都维持不变的脉冲状行波，光孤子通信是一种非线性全光通信方式。基于这些特点光孤子通信技术非常适合于波分复用（WDM）等需要超高速和大容量的光通信技术。近年来，光孤子通信取得了突破性进展。光纤放大器的应用对孤子放大和传输非常有利，在海底光通信系统中，有着非常广泛的应用。

2.3 全光网络发展

所谓的全光网络是指信号只是在进出网络时电与光之间的变换，在网络中的传输与交换过程中均是以光的形式存在。全网网络发展的终极目的是数据以更快的速度传输。从目前光通信技术的发展来看[3]，在未来的十年内，光传输的速率将会是现在的100倍，那么就要求网络必须具有高比特率数据传输能力和大吞吐量的交叉能力，电器件将渐渐不能满足通信的需要。未来无线光器件的广泛应用，也会降低全光联网出现问题的频率。为了满足广大用户的需求，使用全光网络成为必然。

2.4 光学薄膜技术

光学薄膜由薄的分层介质构成的，通过界面传播光束的一中光学介质材料，在光通信技术的应用过程中，在生活中，光学薄膜技术的应用无处不在[4]，小到眼镜，大到液晶电视显示屏幕。在光通讯的领域也获得了科学技术工作者的日益重视，同时，对于光器件的改善和提升起到了重要作用。

3 结束语

在这个信息大爆炸的时代，随着现代科技的不断进步，人们对生活质量的要求也不断提升。光通信技术作为一种新兴的通信技术，将会成为未来社会信息传输方式的主流。未来的光通信技术将满足长传输距离及超大传输内容的挑战。在科技研究人员的不断努力下，相信在未来，光通信技术能满足更多用户的需求。

[1]王磊.光通信技术现状及其发展趋势探讨[J].科技传播，2011（04）:219.

[2]陈妍.光通信中的重要技术及发展趋势探讨[J].信息通信，2014（05）:230.

[3]罗剑，马飞，杨清.光通信技术现状及其发展趋势探讨[J].电子技术与软件工程，2014（05）:63.

[4]张臻.光通信技术发展的新趋势[J].中国新通信，2012（21）:24-25.

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