專題：單波長太比特以上超高速光通信系統技術與器件

當前光網絡正處于高速發展之中，據預測未來10年乃至更長時間，移動互聯網等業務的發展將使骨干網業務量繼續保持30%以上的增長率，光網絡發展速度應該匹配或適當超過業務的發展速度。目前光網絡的主要發展趨勢體現在：

（1）超高速光傳輸技術。目前商用單波長WDM 系統已經達到100 Gbit/s，下一步的發展將會是單波長400 Gbit/s以及1 Tbit/s的系統，更復雜的調制技術將是最重要的選項。在100G WDM 技術中，我們已經采用偏振調制+QPSK 四相位調制，而在超100 Gbit/s系統中將需要采用諸如16QAM、32QAM、OFDM、Nyquist-WDM等更復雜的調制技術，從而可以用較低的波特率實現傳輸的高比特率。

（2）新型光纖技術。光纖發展將沿著兩個方向，一個是更低損耗的光纖，一個是新型光纖的發展。目前低衰耗（LL）光纖和超低損耗（ULL）光纖的損耗系數大約是0.18 dB/km和0.17 dB/km。新型光纖的發展思路包括少模光纖（FMF）、多芯光纖（MCF）以及兩種技術的結合等，以便進一步提升容量。

（3）全光組網技術。新型光纖和新的長距離無電中繼傳輸系統的部署，有望將全光傳輸距離延長到2 000 km以上，從而帶來可重構型分插復用器（ROADM） 和光交叉連接（OXC） 組網技術的發展。ROADM的主要優點包括消除電設備導致的帶寬瓶頸、提高電路的指配速度、降低建網費用和運營維護成本、節省網絡能耗等。

（4）光網絡與IP的協同組網技術。目前光網絡和IP網絡是分別組網的，各自采用不同的保護策略。將來有可能采用協調的保護策略，以提高效率、提高資源利用率。

業務發展帶來的帶寬需求越來越大，而光網絡也是沿著大顆粒、智能化的方向發展。光網絡的發展涉及器件、光纖、系統和組網策略等一系列問題。最近幾年，光網絡在器件、光纖方面都有最新的發展，這些發展將很大程度上提高光網絡的組網能力。而新型低損耗光纖的發展將大大延長全光傳輸的距離，為端到端全光通信打下良好的基礎。

本期專題將試圖從器件、光纖、ROADM 光子網系統、光通信系統和組網策略等幾方面去探討超高速光網絡的發展，以期給讀者一個全面的了解。

張成良

2013年3月20日