光通信未來的發展趨勢

鄧波 黃傳峰 高方亮

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光通信未來的發展趨勢

鄧波 黃傳峰 高方亮

中國電子科技集團公司第三十四研究所，廣西 桂林 541004

隨著當代科學技術的不斷進步，光通訊作為一種新的通訊方式越來越受到重視。對光通訊現狀進行分析，進而對光通訊未來的發展趨勢進行預測。

光通信技術；概念；發展；光纖技術

在新科技層出不窮的今天，各國有關于光通信的新技術的更新換代很快。在中國，光通訊的技術雖然起步比較晚，但已經充分掌握了光纖、系統、器件等各個方面的關鍵技術，在國際中處于領先行列。

1 光通訊發展的現狀

光通信，顧名思義，就是以光波為媒介載體的一種通信技術。在通信技術中，光波和無線電波是兩種重要的通信媒介。但在我國光通訊最開始沒有受到足夠重視，在發展時期經歷了不少曲折[1]。單就普及范圍來講，光通信技術可以應用在現代通信的各個領域。

光線包括可見光和不可見光，不可光中又包含紅外線和紫外線。光通信技術就是使用各中光線進行媒介傳輸。由于傳輸媒介的不同，光通訊還可以分為有線光通訊和大氣光通訊，按照光源的不同又可以分為激光通信和非激光通信。

（1）密集波分復用（DWDM）技術

密集波分復用（DWDM）是一種光纖數據傳輸技術，這一技術利用激光的波長按照比特位并行傳輸或者字符串行傳輸方式，在光纖內進行數據的傳送。密集波分復術的發現是源于工程設計人員必須對網絡未來的帶寬需求作出合理的估計，一般來說一個人在正常的情況下，一個小時之內只使用6分鐘的網絡帶寬[2]，但是隨著科技的不斷發展，人們越來越依賴網絡。所以在20世紀末工程設計人員開始將密集波分復用技術應用在實踐中，相較于其他技術密集波分復用可以提高光纖傳輸系統的傳輸容量，由最初的2波發展到今天的1024波以上，發展速度十分迅速。同時，光傳輸的范圍逐漸擴大。光通信技術的發展速度不容小覷。

（2）光纖接入網技術

它與我們日常熟知的光纖到戶（FTTH）是不同的，網線接入網技術是為了實現現今信息傳輸化的產物，是光纖到戶的重要手段，光纖到戶是光線寬帶的最終使用方式，因此可以利用光纖的寬帶特點，為寬帶使用者提供不受任何形式影響的帶寬。

自2003年，我國開始大范圍的將光纖入戶進行推廣，現今仍處于市場啟動階段。在未來的光通信發展過程中，運營商對本地網絡的壟斷是制約光纖入戶發展的最重要因素之一，我們必須采取與房地產開發商合作實施的形式，來對光纖入戶技術進行保護，借鑒日韓的成功經驗來保證光通信技術的健康發展。

（3）光器件EDFA技術

摻鉺光纖放大器（EDFA）的誕生是光通信產業中革命性的突破，是“信息高速公路”的重要支柱之一。它能夠增加帶寬、提高對光偏振狀態的敏感度以及在多路系統中信道交叉串擾可忽略等優點。大大增加了光纖的傳輸信息容量，同時還能增加網徑大小和用戶的數量，這使摻鉺光纖放大器成為光器件的主流。

2 光通信技術發展的新趨勢

2.1 波分復用（WDM）技術的發展

波分復用就是將兩種或多種攜帶信息不同波長的光載波信號，通過發送端的復用器匯合在一起，并耦合到光線路中同一根光纖所應用的傳輸技術。光通信技術新的發展趨勢之一就是將波分復用技術的應用領域從以前的長途傳輸轉為城域網。低成本是波分復用系統重要的特點之一，在城域網中的應用與長途網時有所不同，城域網的傳輸一般來說在100km的距離內，不用使用任何光器件，而長途網則要使用到外調解器和光放大器，這兩者缺一不可。所以，這就降低了光器件的使用成本，也減少了光通信傳輸系統的成本。為了使波分復用技術的業務成本降低，工程人員又提出了粗波分復用的新概念，減少了有波長鎖定器、致冷器等器件的使用。從經濟的節約來看，粗波復用系統使用范圍的擴大指日可待。

2.2 光弧子通信

光弧子一種在傳播過程中形狀、幅度和速度都維持不變的脈沖狀行波，光孤子通信是一種非線性全光通信方式。基于這些特點光孤子通信技術非常適合于波分復用（WDM）等需要超高速和大容量的光通信技術。近年來，光孤子通信取得了突破性進展。光纖放大器的應用對孤子放大和傳輸非常有利，在海底光通信系統中，有著非常廣泛的應用。

2.3 全光網絡發展

所謂的全光網絡是指信號只是在進出網絡時電與光之間的變換，在網絡中的傳輸與交換過程中均是以光的形式存在。全網網絡發展的終極目的是數據以更快的速度傳輸。從目前光通信技術的發展來看[3]，在未來的十年內，光傳輸的速率將會是現在的100倍，那么就要求網絡必須具有高比特率數據傳輸能力和大吞吐量的交叉能力，電器件將漸漸不能滿足通信的需要。未來無線光器件的廣泛應用，也會降低全光聯網出現問題的頻率。為了滿足廣大用戶的需求，使用全光網絡成為必然。

2.4 光學薄膜技術

光學薄膜由薄的分層介質構成的，通過界面傳播光束的一中光學介質材料，在光通信技術的應用過程中，在生活中，光學薄膜技術的應用無處不在[4]，小到眼鏡，大到液晶電視顯示屏幕。在光通訊的領域也獲得了科學技術工作者的日益重視，同時，對于光器件的改善和提升起到了重要作用。

3 結束語

在這個信息大爆炸的時代，隨著現代科技的不斷進步，人們對生活質量的要求也不斷提升。光通信技術作為一種新興的通信技術，將會成為未來社會信息傳輸方式的主流。未來的光通信技術將滿足長傳輸距離及超大傳輸內容的挑戰。在科技研究人員的不斷努力下，相信在未來，光通信技術能滿足更多用戶的需求。

[1]王磊.光通信技術現狀及其發展趨勢探討[J].科技傳播，2011（04）:219.

[2]陳妍.光通信中的重要技術及發展趨勢探討[J].信息通信，2014（05）:230.

[3]羅劍，馬飛，楊清.光通信技術現狀及其發展趨勢探討[J].電子技術與軟件工程，2014（05）:63.

[4]張臻.光通信技術發展的新趨勢[J].中國新通信，2012（21）:24-25.

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1009-6434（2016）01-0011-01