第6期(总第93期)机械管理开发2006年12月No.6(SUMNo.93)MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENTDec.2006光纤通信技术现状及发展趋势王磊(中北大学山西太原030051)【摘要】光纤通信的问世使高速率、大容量的通信成为可能,目前它已成为最主要的信息传输技术。简要介绍了光纤通信的特性和应用概况;总结了光纤通信的主要技术——光波分复用技术、光弧子通信技术、光纤接入技术的基本原理、优势、发展状况和技术水平;指出了未来的光纤通信将会朝着光纤到户、全光网络的方向发展,为用户提供更多更好的信息服务。【关键词】光纤通信波分复用光弧子通信光纤到户【中图分类号】TN929.11【文献标识码】B【文章编号】1003-773X(2006)06-0045-031光纤通信的概况空分复用(SDM)和码分复用(CDM)。目前的光通信领1966年,美籍华人高锟(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.域中,WDM技术比较成熟,它能几十倍上百倍地提高A.Hockham)发表论文,预见了低损耗的光纤能够用于传输容量。通信,敲开了光纤通信的大门,引起了人们的重视。(2)宽带放大器技术。掺铒光纤放大器(EDFA)是1970年,美国康宁公司首次研制成功损耗为20dB/kmWDM技术实用化的关键,它有对偏振不敏感、无串扰、的光纤,光纤通信时代由此开始。光纤通信是以很高频噪声接近量子噪声极限等优点。但是普通的EDFA放大率(1014Hz数量级)的光波作为载波、以光纤作为传输带宽较窄,约有35nm(1530～1565nm),这就限制了能介质的通信。由于光纤通信具有损耗低、传输频带宽、容纳的波长信道数。进一步提高传输容量、增大光放大容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优器带宽的方法有:1)掺铒氟化物光纤放大器(EDFFA),点,备受业内人士青睐,发展非常迅速。光纤通信系统它可实现75nm的放大带宽。2)碲化物光纤放大器,的传输容量从1980年到2000年增加了近一万倍,传输它可实现76nm的放大带宽。3)控制掺铒光纤放大器与速度在过去的10年中大约提高了100倍。普通的EDFA组合起来,可放大带宽约80nm。4)拉曼光2光纤通信研究的现状纤放大器(RFA),它可在任何波长处提供增益,将拉曼为了适应网络发展和传输流量提高的需求,传输放大器与EDFA结合起来,可放大带宽大于100nm。系统供应商都在技术开发上不懈努力。富士通公司在(3)色散补偿技术。对高速信道来说,在1550nm150km、1.3μm零色散光纤上进行了55×20Gbit/s传输波段约18ps/(nm·km)的色散将导致脉冲展宽而引起误的研究,实现了1.1Tbit/s的传输。NEC公司进行了132×码,限制高速信号长距离传输。对采用常规光纤的1020Gbit/s、120km传输的研究,实现了2.64Tbit/s的传Gbit/s系统来说,色散限制仅仅为50km。因此,长距离输。NTT公司实现了3Tbit/s的传输。目前,以日本为代传输中必须采用色散补偿技术。目前的色散补偿方法表的发达国家,在光纤传输方面实现了10.96Tbit/s有:1)色散补偿光纤(DCF),它在1550nm波段有很大(274×40Gbit/s)的实验系统,对超长距离的传输已达到的负色散,可以补偿常规光纤的色散,但其不能在多个4000km无电中继的技术水平。在光网络方面,光网技波长上同时精确补偿色散效应,有残余色散。2)啁啾光术合作计划(ONTC)、多波长光网络(MONET)、泛欧光子纤光栅,其插入损耗小,色散斜率可控制为与传输光纤传送重迭网(PHOTON)、泛欧光网络(OPEN)、光通信网相同。目前制作的啁啾光纤光栅相位特性还不是很平管理(MOON)、光城域通信网(MTON)、波长捷变光传滑。3)色散管理,利用正、负色散系数的光纤交错连接,送和接入网(WOTAN)等一系列研究项目的相继启动、保持总净色散为零。4)在发射机引入预色散补偿。实施与完成,为下一代宽带信息网络,尤其为承载未来(4)孤子WDM传输技术:超大容量传输系统中,IP业务的下一代光通信网络奠定了良好的基础。色散是限制传输距离和容量的一个主要因素。在高速(1)复用技术。光传输系统中,要提高光纤带宽的光纤通信系统中,使用孤子传输技术的好处是:可以利利用率,必须依靠多信道系统。常用的复用方式有:用光纤本身的非线性来平衡光纤的色散,因而可以显时分复用(TDM)、波分复用(WDM)、频分复用(FDM)、著增加无中继传输距离。孤子还有抗干扰能力强、能抑作者简介:王磊,男,1980年生,中北大学在读硕士研究生。·45·第6期(总第93期)机械管理