光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展

張健

摘 要

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，光纖通信技術(shù)也在不斷提高，現(xiàn)今它實(shí)現(xiàn)了超大容量、價(jià)格合理、性能好、高速率的全光網(wǎng)絡(luò)。所以，本文就光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)張研究進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述。

【關(guān)鍵詞】光纖通信技術(shù) 現(xiàn)狀 發(fā)展研究

1 密集波分復(fù)用（ DWDM） 光纖通信系統(tǒng)

密集波分復(fù)用技術(shù)是指光載波波長(zhǎng)間隔不大于0.8nm時(shí)的一種技術(shù)。密集波分復(fù)用技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)存在的超大寬帶資源，用關(guān)鍵的光器件、設(shè)備來代替電設(shè)備，這樣做不僅提高了信息傳輸速率也擴(kuò)大了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的容量。在某種程度上它也節(jié)省了資金，減少了各個(gè)方面的損失。DWDM是波分復(fù)用的，現(xiàn)如今，它已經(jīng)成為人們關(guān)注的重點(diǎn)，對(duì)光纖通信技術(shù)具有很重要的意義。它之所以可以提高信息傳輸速率，原因在于它可以在同一條光纜上傳播不同波長(zhǎng)的光。

1.1 信號(hào)的發(fā)射

密集波分復(fù)用（ DWDM） 光纖通信系統(tǒng)光纖通信系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的固定波長(zhǎng)激光器，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了輸出波長(zhǎng)穩(wěn)定，即波段之間的間隙比較小，且有效的降低了光交換機(jī)的復(fù)雜程度。密集波分復(fù)用（ DWDM） 光纖通信系統(tǒng)中波長(zhǎng)可調(diào)的激光器是其重要部件之一，它使網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)行擴(kuò)容時(shí)更加方便和快捷。

1.2 信號(hào)的合波

光信號(hào)在進(jìn)行傳輸時(shí)要將各種不同的光信號(hào)合成為一種光信號(hào)然后傳輸?shù)礁咚俚墓饫|上。這種特性可以利用波分復(fù)用器來實(shí)現(xiàn)。其中陣列波導(dǎo)光柵（ AWG） 復(fù)用器是密集波分復(fù)用（ DWDM） 光纖通信系統(tǒng)中最好的波分復(fù)用器?，F(xiàn)如今信息的傳輸容量要求比較高，為滿足現(xiàn)狀，多通道的陣列波導(dǎo)光柵（ AWG） 復(fù)用器的研究已經(jīng)成為重點(diǎn)，且它的研究與發(fā)展前景很好。 AWG 器件的優(yōu)點(diǎn)是便于信息的集成、性能比較穩(wěn)定合理，由于其尺寸較小，從而也降低了它的制作成本。從這些方面看來它使全光網(wǎng)絡(luò)的重要器件之一，具有很好的發(fā)展前景和運(yùn)用的價(jià)值。

1.3 信號(hào)的傳輸和放大

信號(hào)的傳輸和放大主要由摻鉺光纖放大器（ EDFA）及光交換來實(shí)現(xiàn)。

1.3.1 摻鉺光纖放大器（ EDFA）

摻鉺光纖放大器（ EDFA） 在光纖通信的系統(tǒng)中主要是直接放大將要傳輸?shù)墓庑盘?hào)，從而增加了光信號(hào)的傳播速率，使整個(gè)操作系統(tǒng)更加方便、快捷。摻鉺光纖放大器（ EDFA）它代替了傳統(tǒng)的方式，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，例如降低了噪音、增益比較高、輸出的功率大、連接損失比較低。 它對(duì)于光信號(hào)的放大能力的優(yōu)劣主要取決于自身的增益性質(zhì)。當(dāng)信息的傳輸距離增加的同時(shí)也要在傳輸?shù)墓饫|上增加跟多級(jí)的摻鉺光纖放大器（ EDFA），此時(shí)它的增益性質(zhì)就很重要。此外， EDFA 的缺點(diǎn)是帶寬不是很大，寬帶寬的密集波分復(fù)用（ DWDM） 光纖通信系統(tǒng)，其對(duì)光放大方法已經(jīng)在向混合放大模式發(fā)展了。

1.3.2 光交換

光交換的主要功能是將不同光波信號(hào)的通路進(jìn)行交換、對(duì)光波信號(hào)的通路進(jìn)行保護(hù)、將光波輸入或者輸出到光纜通信系統(tǒng)中。光開關(guān)是全光交換系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件之一，光開關(guān)的主要優(yōu)點(diǎn)是它在工作時(shí)串音低、 插入后其帶來的損耗比較小、 工作性能比較穩(wěn)定可靠，它的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在開關(guān)的速率較慢、不易集成、設(shè)備體積較大。

1.3.3 信號(hào)的分離

簡(jiǎn)單的說就是應(yīng)用解波分復(fù)用技術(shù)將將要在光纜上傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行細(xì)化分離，然后再分配到信號(hào)各自的接收器上。

1.3.4 信號(hào)的接收

就是將信號(hào)進(jìn)行一級(jí)一級(jí)的傳送接送。具體是將波長(zhǎng)信號(hào)利用解復(fù)技術(shù)解出，通過濾波后傳輸?shù)綄儆谧约旱慕邮掌魃?，然后接收器再將波長(zhǎng)信號(hào)傳輸?shù)较乱患?jí)設(shè)備上。

2 全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

密集波分復(fù)用光纖通信系統(tǒng)在現(xiàn)今已經(jīng)得到了非常廣泛的利用。它滿足了龐大的信息容量需求。但在使用它的過程中它也有很多缺點(diǎn)，例如密集波分復(fù)用光纖通信系統(tǒng)對(duì)于信息的傳輸距離有一定的限制，且SDH 環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在使用的過程中不僅要在任何時(shí)候留有一半的容量，而且要有很多冗余設(shè)備。 DWDM 和SDH 環(huán)一起使用時(shí)具有很多缺點(diǎn)。但全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不僅提高了系統(tǒng)各個(gè)方面的性能，而且減少了損耗，降低了設(shè)備的成本投入，現(xiàn)今我們可以利用光復(fù)用技術(shù)來完成多路信號(hào)通道復(fù)合使用合組網(wǎng)。全光網(wǎng)絡(luò)的主要作用是讓不同的光信號(hào)在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸和仙湖交換，其對(duì)光信號(hào)的控制部分要電路方法。

3 我國(guó)光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，研究人員對(duì)于我國(guó)光纖通信技術(shù)的研究也在不斷的進(jìn)行，現(xiàn)今，我國(guó)的光纖通信技術(shù)在世界上占有重要地位。例如， 已經(jīng)在所有省會(huì)級(jí)城市和多個(gè)市區(qū)進(jìn)行了鋪設(shè)，有近20條海底光纜被人民利用， 實(shí)現(xiàn)了大部分地區(qū)通信無障礙的計(jì)劃，并且也實(shí)現(xiàn)了跨國(guó)通信。而且OXC、OADM 、全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)等運(yùn)用于光纖網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備也開發(fā)成功。以上例子說明了我國(guó)也成為了能夠自主研發(fā)高速的光傳輸系統(tǒng)并且成功投入使用和投入進(jìn)行商業(yè)開發(fā)的少數(shù)國(guó)家之一。近幾年來， 我國(guó)的光通信技術(shù)發(fā)展迅速，成功的縮短了我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家在此方面的距離，此技術(shù)也是我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)及其他方面里差距最小的技術(shù)領(lǐng)域之一。但通過了解可以知道，在光纖通信設(shè)備進(jìn)行光信號(hào)的傳遞時(shí)的一些其主要作用的技術(shù)、元器件以及部分材料都需要靠從發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口，因此我國(guó)的光傳輸依舊要列入重點(diǎn)研究項(xiàng)目的名單，從而更加有效的推動(dòng)我國(guó)的信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及建設(shè)。光纖通信技術(shù)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)和各種信息的擴(kuò)容具有很重要的意義，相信我國(guó)的光纖通信技術(shù)在未來會(huì)有很好的發(fā)展，它會(huì)不斷改善自身缺點(diǎn)，以提高信息的傳遞速率、增大信息存儲(chǔ)容量和使其性能價(jià)格比合理等優(yōu)點(diǎn)。

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