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我國(guó)光纖通信技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展前景

2013-10-10 15:00:31 企業(yè)文化  點(diǎn)擊量: 評(píng)論 (0)
對(duì)光纖通信而言,超高速度、超大容量和超長(zhǎng)距離傳輸一直是人們追求的目標(biāo),而全光網(wǎng)絡(luò)更是人們不懈追求的夢(mèng)想。下面就此著重綜述我國(guó)光纖通信技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展前景。1 向超高速系統(tǒng)發(fā)展從過(guò)去電信發(fā)展史看,
    對(duì)光纖通信而言,超高速度、超大容量和超長(zhǎng)距離傳輸一直是人們追求的目標(biāo),而全光網(wǎng)絡(luò)更是人們不懈追求的夢(mèng)想。下面就此著重綜述我國(guó)光纖通信技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展前景。

1.向超高速系統(tǒng)發(fā)展

從過(guò)去電信發(fā)展史看,網(wǎng)絡(luò)容量的需求和傳輸速率的提高一直是一對(duì)主要矛盾。傳統(tǒng)光纖通信的發(fā)展始終按照電信的時(shí)分復(fù)用方式進(jìn)行,即所謂的光時(shí)分復(fù)用(OTDM)技術(shù)。其實(shí)現(xiàn)的單信道最高速率已達(dá)到640Gbit/s。經(jīng)驗(yàn)告訴我們,每當(dāng)傳輸速率提高4倍,傳輸每比特的成本大約下降30%~40%:因而高比特率系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益大致按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng),這就是為什么光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率在過(guò)去數(shù)十年來(lái)一直在持續(xù)增加的根本原因。目前商用系統(tǒng)已從45Mbps增加到10Gbps,其速率在數(shù)十年里增加了2000多倍,比同期微電子技術(shù)的集成度增加速度還要快得多。高速系統(tǒng)的出現(xiàn)不僅增加了業(yè)務(wù)傳輸容量,而且也為各種各樣的新業(yè)務(wù),特別是寬帶業(yè)務(wù)和多媒體提供了實(shí)現(xiàn)的可能。

2.向超大容量系統(tǒng)擴(kuò)容

據(jù)研究顯示,光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用了不到1%,99%的資源尚待發(fā)掘。如果將多個(gè)發(fā)送波長(zhǎng)適當(dāng)錯(cuò)開(kāi)的光源信號(hào)同時(shí)在一根光纖上傳送,則可大大增加光纖的信息傳輸容量,這就是波分復(fù)用(WDM)的基本思路。近年來(lái)波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展迅猛,目前1.6Tbit/s的 WDM系統(tǒng)已經(jīng)大量商用,同時(shí)全光傳輸距離也在大幅擴(kuò)展。

然而單靠OTDM和WDM來(lái)提高光通信系統(tǒng)的容量還是有限,可以把多個(gè)OTDM信號(hào)進(jìn)行波分復(fù)用,從而大幅提高傳輸容量。偏振復(fù)用(PDM)技術(shù)可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零(RZ)編碼信號(hào)在超高速通信系統(tǒng)中占空較小,降低了對(duì)色散管理分布的要求,且RZ編碼方式對(duì)光纖的非線性和偏振模色散(PMD)的適應(yīng)能力較強(qiáng),因此現(xiàn)在的超大容量WDM/OTDM通信系統(tǒng)基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)基本上都包括在OTDM和WDM通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)中。


3.向超長(zhǎng)距離技術(shù)眺望

光孤子是一種特殊的ps數(shù)量級(jí)的超短光脈沖,由于它在光纖的反常色散區(qū),群速度色散和非線性效應(yīng)相互平衡,因而經(jīng)過(guò)光纖長(zhǎng)距離傳輸后,波形和速度都能保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離無(wú)畸變的通信,在零誤碼的情況下信息傳遞可達(dá)萬(wàn)里之遙。

光孤子技術(shù)未來(lái)的前景是:在傳輸速度方面采用超長(zhǎng)距離的高速通信,時(shí)域和頻域的超短脈沖控制技術(shù)以及超短脈沖的產(chǎn)生和應(yīng)用技術(shù)使現(xiàn)行速率10~20Gbit/s提高到100 Gbit/s以上;在增大傳輸距離方面采用重定時(shí)、整形、再生技術(shù)和減少ASE,光學(xué)濾波使傳輸距離提高到100000km以

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責(zé)任編輯:廖生玨

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