光纤通信技术现状与发展趋势.docx

光纤通信技术现状与发展趋势摘要：1970年美国康宁公司成功研制出损耗为20dB的石英光纤证明光纤作为通信传输介质是可行的。同年GaAIAs异质结半导体激光器在常温下实现连续工作为光纤通信提供了光源。从此光纤通信时代进入高速发展期。我国从1974年开始研究光纤通信技术因光纤体积小、重量轻、传输频带极宽、传输距离远、电磁干扰抗性强以及不易串音等优点发展十分迅速。目前光纤通信在邮电通信系统等诸多领域发展迅猛光纤通信优越的性能及强大的竞争力很快代替了电缆通信成为电信网中重要的传输手段。从总体趋势看光纤通信必将成为未来通信发展的主要方式。关键词：光纤通信技术；特点；发展趋势1光纤通信技术概念光纤通信技术是以光信号作为信息载体、以光纤作为传输介质的通信技术。在光纤通信系统中因光波频率极高以及光纤介质损耗极低故而光纤通信的容量极大要比微波等通信方式带宽大上几十倍。光纤主要由纤芯、包层和涂敷层构成。纤芯由高度透明的材料制成一般为几十微米或几微米比一根头发丝还细;外面层称为包层它的折射率略小于纤芯包层的作用就是确保光纤它是电气绝缘体因而不需要担心接地回路问题;涂敷层的作用是保护光线不受水气侵蚀及机械擦伤同时增加光线的柔韧性;在涂敷层外往往加有塑料外套。光纤的内芯非常细小由多根纤芯组成光缆的直径也非常小用光缆作为传输通道可以使传输系统占极小空间解决目前地下管道空间不够的问题。2光纤通信技术现状2．1单模光纤单模光纤是目前主要应用的一种光纤。80年代后光纤通信已逐步从短波长的多模光纤转向长波长的单模光纤应用。随着光通信系统的发展最早实用化的常规单模光纤G．652光纤在降低损耗提升带宽性能方面还有进一步提升空间而在1．55μm窗口实现最低损耗的色散位移单模光纤G．653实现了这样的改进。90年代后密集波分复用(DWDM)技术迅速发展使光纤传输容量极大提高而四波混频会引起复用信道间串扰严重影响WDM系统性能为适应需要非零色散位移光纤G．655应运而生。2．2波分复用(WDM)技术波分复用(WDM)技术是一项90年代在通信网中扮演重要角色的技术。波分复用技术是将一系列载有信息的不同波长的光信号合成一束让其沿着单根光纤传输;在接收端再将各个不同波长的光信号分开的通信技术。利用该技术大大增加光纤传输容量降低成本;节省光纤及光中继器达到对已建成系统扩容目的。2．3光纤接入技术随着社会发展通信信息量在不断增加业务的种类也不断丰富传统的语音业务、短信业务已不能满足人们的信息需求高速、高保真音视频等多媒体业务越来越受到人们的青睐。光纤接入技术大幅提升了信息传输速度满足了人们对信息高速传输的需求。光纤接入技术通过主干传输网络和用户接入两部分实现光纤入户利用光调制解调器让用户享受到高速带宽资源。3光纤通信技术发展趋势3．1多年来人们对高速率及大容量的追求不断推进着光纤通信技术的发展如何最大化的拓展光纤带宽成为各国不断研究目标。目前国际上利用波分复用(WDM)和光时分复用(OTDM)技术提升光纤系统容量。为了提高光纤通信系统的传输容量光波长分割复用技术经历了三个阶段即波分复用(WDM)、密集波分复用(DWDM)和光频分复用(OFDM)技术系统传输容量随着技术的发展成千倍提升目前容量1．6Tbit/s的波分复用系统已得到大量商用全光传输的距离也在大幅提升。另一种提升传输容量的方式是采用光时分复用(OTDM)技术不同于WDM技术通过增加光纤传输信道数量来提升容量OTDM技术是通过提升信道传输速率来提高容量其单信道最高速率已达640Gbit/s。利用波分复用技术把多个OTDM信号进行复用WDM/OTDM混合传输系统可以进一步提高光纤通信系统的传输容量。偏振复用(PDM)技术可以大幅减弱信道间的相互作用将频谱效率提高一倍。利用占空较小的归零(RZ)编码信号降低了光纤通信系统对色散管理分布的要求且RZ编码适应性较强因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统通常采用RZ编码作为传输方式。3．2光孤子通信在光纤反常色散区由于色散和非线性效应相互作用而产生光学孤子。孤子是一种特别的波它可以传输很长距离不变形特别适用超长距离、超高速的光纤通信系统。光孤子通信就是以光孤子作为载体的通信方式它实现信号波长在长距离传输过程中无畸变在零误码的情况下信息可传递万里。光孤子通信未来的前景是利用传输速度方面优势进行超长距离的高速通信通过时域和频域的超短脉冲控制技术使现行速率提高十倍以上;利用重定时、整形、再生技术同时减少ASE增大传输距离使传输距离提高到十万公里以上;获得低噪声高输出性能。虽然目前光孤子通信技术仍存在许多难题但已取得很大进展人们相