光纖通信狀況及前景綜述

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目前我國敷設的光纜總長度已超過4.05×106km，大約7.582×107芯km，但微波線路長度僅有2×105km，遠低于光纜線路的傳輸容量，我國的信息容量大多數都是通過光纜線路進行傳輸的。由此可見，光纖線路在我國信息傳輸中占據著非常重要的位置。

1.光纖通信的特點

我國的光纖技術是從20世紀70年代進行研究的，現在我國的光纖通信技術不僅可以滿足國內的網絡建設的需求，而且也正在走向國際通信網絡的建設中。光纖通信的發展如此迅速主要是因為光纖具有以下特點。

（1）寬帶信息容量大。光纖通信容量大，并且光纖的傳輸寬度比電纜線或者銅線的寬度大很多，但是對于單波長的光纖系統，由于終端的設備受到很大的限制，往往發揮不出來光纖的傳輸寬度的優點。所以需要科學的技術進行增加傳輸的容量。

（2）損耗低，可長距離傳送。光纖通信的損耗率比普通的通信損耗率要低得多，光纖不僅損耗低，而且也可以進行長距離的通信，目前最長的通信距離可以達到萬米以上，因此光纖通信更加實用于社會網絡信息量比較的地方[1]。并且光纖通信性價比比較高，具有很好的安全性。

（3）抗電磁干擾能力強。光纖主要是由石英作為原材料制造出的絕緣體材料，這種材料絕緣性好，而且不容易被腐蝕。光纖通信最重要的特點是抗電磁干擾能力強，并且不受自然界的太陽黑子活動的干擾、電離層的變化以及雷電的干擾，也不會受到人為的電磁干擾。并且光纖通信還可以與電力導體進行復合形成復行型的光纜線或者與高壓電線平行架設，光纖通信的這一特性對強電領域的通信系統具有很大的作用。光強通信因為可以不受電磁脈沖的效益的干擾，光纖通信系統也可以運用到軍事中。

（4）安全性能和保密性好。在以往電波的傳輸中，由于電磁波在傳輸的過程中有泄露的現象，因此會造成各種傳輸系統的干擾，并且保密性不好。但是光纖通信主要是利用光波進行傳輸信號的，光信號完全被限制在光波導的結構中，而其他的泄露的射線都會被光纖線外的包皮吸收，即使在條件不好的環中或者是拐角處也很少有光波泄露的現象[2]。并且在光纖通信的過程中，可以使很多的光纖線放進一個光纜內，也不會出現干擾的情況。因此光纖通信具有很強的抗干擾能力和保密性，并且光纖通信的安全性能也是非常高的。光纖通信除了上述的一些具體的特點外，還有很多的優點，如光纖的原材料成本低，資源豐富，光纖柔軟、重量輕、容易進行鋪設，并且光纖的使用壽命長、穩定性好。并且光纖的通信應用范圍比較廣泛，不僅可以用于電力通信中，而且在工業領域和軍事領域以及其他的領域中用途是非常廣泛的。

2.光纖通信在我國的發展現狀

我國的光纖通信技術在發展的過程中經歷很多的波折和困難，但是隨著科學的不斷進步和發展，我國的光纖通信已經掌握了光纖、系統以及器件等等各個方面的重要技術。光纖通信技術的應用和創新在國際上也是比較先進的國家。到目前為止，我國的光纖通信的應用范圍也越來越廣，不僅涉及到海底通信、長途干線以及局域網等等，而且在國際上應用也是非常廣泛的。

（1）單模和多磨的光纖。隨著我國通信技術和通信設備的不斷發展，對長距離的網絡信號的傳輸運用的需求量越來越多，當前我國所采用的光纖通信主要是單模和多模光纖，單模光纖主要應用于長距離的傳輸，并且適合在多個不同的地域應用。多模光纖的價格比較低，傳輸的距離相對倒模短，主要應用于中斷距離的傳輸信號的場合。

（2）光纖接入技術的應用。光纖接入技術的應用不僅可以實現信息的傳輸的高速化，而且滿足人們的需求。光纖接入技術是高速信息接入用戶中的關鍵措施，在光纖接入技術中，由于光纖到達的地理位置不同有不同的應用，比如FTTC、FTTH、FTTB等就是根據用戶的程度進行定義的。其中FTTH是光纖接入技術中最后一種方式，他可以給用戶提供全光的接入技術[3]。所以可以充分利用寬帶的特性，給用戶提供不受任何限制的寬帶。這種技術的應用主要是從2003年投入使用的，目前已經在全國的30多個城市內建立實驗網。不僅包括商用、網吧、居民用戶等，而且還包括企業主導、運營業商主導以及房地產開發商主導等等，通過試驗發現應用這種光纖通信技術具有很大的發展前景。

（3）光波復用技術的應用。光纖通信的復用技術的應用已經從電時分系統（ETDM）的應用發展到光時分復用（OTDM）系統、光波分復用系統（WDM），光碼分復用系統（OCDM）以及光頻分復用系統（OFDM）等等方向發展應用。①電時分系統的應用。電時分技術主要應用于同步傳輸系統SDH以及準同步傳輸系統PDH中，電時分的速率從STM-1（155Mb/s）逐漸發展到STM-256（40Gb/s），并且電時分系統技術的STM-64（10Gb/s）已經廣泛應用于商務中。②光時分和光波分復用系統的應用。光波分復用系統是在一根光纖線中同時進行傳輸多種波長光信號的一種技術，光波分復用技術的本質主要是在光纖上進行光頻分復用。主要是因為光波通常運用波長進行描述、控制以及進行監測。在光波分復用技術的發展中以及每一個光載波占用的光源發光頻率精確、頻段很窄的情況下，使用光頻分復用更加恰當。目前，人們把信道間隔較小的WDM稱作是密集波分復用的DWDM，這種系統主要是在1550mm的被長段或者用8、16等更多個波長在一對光纖中形成的光通信系統，每一個波長的間隔為1.6mm、波寬為200GHz、波長為0.8mm，波寬為100GHz等等或者更短、更窄的寬帶[4]。③光碼分復用系統。光碼分復用系統主要是采用光纖信道，對信息進行編碼主要是單極性擴頻碼序列，這種技術可以使低速率的數據信息復用轉變成為高速率的光脈沖序列進行復用或者傳輸，從而可以實現多個用戶共享信道、高速率透明以及隨機異步接入的通信方式。光碼分在光纖通信領域中應用是非常有用的。在光纖通信中，這種技術把CDMA通信技術以及光纖通信技術的優點和特長融入在一起，不僅具有很強的安全性和保密性，而且也可以使用戶隨機異步進行接入網等等優點[5]。如果將OTDM與DWDM的通信技術進行聯合使用，不僅可以有效的發揮各自的優勢，而且可以使總速率和總效率得到很大的提高。

3.光纖通信在我國的發展前景

我國的光纖通信技術雖然有很大的進步發展，但是隨著科學的不斷的進步，社會的不斷發展，我國的光纖技術依然有很大的發展前景和發展空間，在未來的高科技時代中，我國的光纖通信技術的發展主要體現在以下四個方面。

（1）光纖性能不斷的改善。在當期我國的光纖通信技術主要是采用石英作為原材料進行制造的光纖，但是石英光纖的發展以及達到0.2db/Km，已經接近理論的數值，因此石英光纖不可能再達到0.1db/Km以下，所以，人們正在進行探索采用重金屬氧化物、氟化物以及鹵化物玻璃纖維不僅可以達到0.7db/Km,而且可以將之0.02db/Km，并且這些光纖原材料可以將光纖技術向超長波進行轉換[6]。從而可以使一次傳輸距離不僅達到上萬米，而且可以達到更長的傳輸距離。這一技術的發展將會對建設、規劃部級以及網際通信網絡具有重要的價值和意義。

（2）光纖通信容量不斷的擴大。目前我國的光纖通信技術的容量可以達到120Gb/s，隨著技術的不斷發展，如果將多個不同波長的光信號同時在一個光纖上進行傳輸，不僅可以有效增加光纖的傳輸容量，而且可以增加光纖的使用效率。由此可見，我國光纖通信技術正朝著大容量的通信技術發展。

（3）新一代的光纖接入技術。近幾年來，隨著IP業務和通信業務量的不斷增長，人們的需求也越來越高，不僅要求語音服務業務，而且要求具有高保真音樂、高速數據以及互動視頻等等一些多媒體業務。這些多媒體業務不僅需要寬帶的主干進行傳輸，用戶更是關鍵因素。通過進行研究光纖接入技術，可以解決未來互聯中多種業務的高效的接入。在具體的研究過程中，主要是進行研究寬帶無源光網絡的技術以及實現技術與動態寬帶分配方案、實用化技術與具有高性價比的寬帶接入解決方案，測試技術與相關性能指標等等新一代光纖技術的接入[7]，從而可以掌握具有獨特的寬帶光纖接入核心技術。

（4）實現光聯網技術。智能化光網絡的是發展的新一代的光網絡技術，光聯網技術代表著光纖通信的發展方向，通過進行研究智能化光聯網的技術，不僅可以解決未來互聯網在光層上的靈活性和動態以及高效的問題。

在進行智能化光聯網的研究發展過程中，重點進行研究核心技術和A-SON技術以及進行研制節點設備。并提出規范，完成組網以及系統的實驗，并且在測量技術方面主要進行研究ASON的性能評估方法以及總體技術要求和相應的測試。從而完成光節點、光接口以及光網絡等不同的光層面的性能測試、協議測試以及聯網和功能測試等。光纖通信技術的作為我國信息技術的重要研究之一，通過不斷的研究發展，光纖通信技術將會在未來的信息時代中占據著非常重要的位置。不僅使我國的光纖通信技術在國內廣泛使用，而且要將我國的光纖通信技術走向國際化和全球化。