光通信技術研究現狀及發展趨勢分析

謝寶榮

摘 要 隨著現代科學技術的不斷更新發展，人們對網絡需求也開始逐漸提出了更高的要求。現在網絡光纖通信技術面臨著傳輸容量以及粒子交換的巨大瓶頸，想要解決這些問題，世界各地的研究人員都開始深入研究，逐漸深入挖掘光通信系統的研究就發展方案。本文將針對近年來光網絡領域的一些技術創新進行簡要論述并分析，動態可重構光網絡以及集成電子光學等發展現狀展望光網絡技術的未來發展，希望能夠對光通信技術研究發展提供參考。

關鍵詞 光通信;技術研究;現狀;發展趨勢;分析探討

引言

20世紀60年代華裔物理學家在雜志上發表文章，從理論上證明光纖作為傳媒實現長距離大容量的通訊可能性，并且在文中還論述了低損光纖的技術途徑，從此變為現代光通信技術奠定了發展基礎。在此后幾十年的發展過程中，隨著光纖損耗的不斷降低，新的光檢測設備以及激光器件的不斷研制，使得光纖通信得到迅猛的發展，在各大行業中都發揮出了光纖通信的獨特優勢。

1光通信技術的發展

自從20世紀五六十年代以來，光傳輸的通訊模式一直在不斷被人們發掘和研究的過程中。隨著光源傳輸技術以及傳輸介質或光器件等各個方面的不斷發展，都促成了現代光通信網絡的整體形成[1]。在發展過程中通訊光電子器件則是現代光通信網絡技術的發展核心，也是里程碑式的巨大發展革命。隨著20世紀70年代以來室溫連續傳輸半導體器以及低損耗光纖的出現，使得光纖通信成為現代化商用發展基礎。在20世紀80年代，DFB激光的使用以及出現使得單模光纖傳輸成為了可能，并且光纖維的傳輸系統和傳輸質量也隨之大大增長。20世紀90年代，EDFA等放大器的出現奠定了光纖維的通訊長距離傳輸模式[2]。21世紀以來各類波分復用器件的使用不斷的開始擴展光通信設備的傳輸容量。光通信技術的大大發展，與傳統設備相比，光通信系統具有了高靈敏度和傳輸距離長、質量高，通訊傳輸優勢在技術傳輸過程中，邁上了新的發展臺階。

2集成光電子技術提升光網絡傳輸性能

近年來光通信技術不斷發展，光通訊充分利用現代相干通訊的混合頻率，不斷增益良好的通信選擇性，以及波長可調和性質的傳統的通信技術靈活性和傳輸距離都大大增強，并且采用現代電子均衡計算方式將色散補償提高。

2.1 光子集成技術發展

現代光纖通信系統已經成為現在信息傳輸的主要模式，并且在光通信網絡中城域網以及骨干網和接入網的發展模式越來越多。隨著現代光通訊系統的不斷升級，光模塊也逐漸朝著小型成本化，并且低功耗熱插拔以及高速率等方向發展光電子技術應運而生。光電子集成電路形成各種不同光學器件或光電器件，比如激光器以及光電探測器，光復用器[3]。光集成是現代乃至未來光器件發展的主流方向，所以光子集成技術對于現代通訊發展方向來說，具有非常明顯的發展優勢。

2.2 相干DSP技術發展

隨著相位調制以及相干檢測技術的不斷發展，現代信號處理技術開創了以光通信系統模式為基礎的數字化發展時代。利用現代先進的電子數據信號技術進一步提升傳輸數據的頻率以及傳輸距離，通過自適應模式不斷調節和調制帶寬，以及調制格式使得光傳輸系統的容量逐漸增大。DSP傳輸技術采用了色散補償模式，在大幅提升現代化傳輸系統色散榮縣的同時極大地精簡了系統設置，在節約成本的同時使得色散容限能夠達到60000ps/nm。在不斷升級和提升的過程中，系統的傳輸性能更加優良，并且隨著各種系統的不斷換代，更多算法的不斷加入，使得非線性補償模式以及多編碼調制解調技術不斷升級[4]。與此同時，DSP集成度以及對應的功耗也開始不斷下降，逐漸升級換代的同時更加滿足下一代發展需求。傳統的基于DSP技術進行的長距離相干接收會逐漸以考慮傳輸距離以及性能為基礎，對于數據中心的應用選擇并不非常重視，因為數據中心的成本以及功耗非常昂貴。在諾基亞貝爾實驗室發明了一種新的調制技術，這種PCS調制技術通過正交的格式在給定的信號上實現了更高的傳輸容量，大幅提升了現在光通信系統的頻率傳輸效率。

3結束語

總而言之，光傳輸技術從現代化發展模式的角度不斷提升，無論是從網絡構架以及傳輸性能方面都實現了進一步的發展。現代光通信網絡技術以及各組件的研究和應用發展，使得現代光子集成設備以及光通信技術不斷迅猛發展，在進一步擴大傳輸容量以及傳輸質量的同時實現高速高靈活性發展。隨著現代科技技術的不斷更新，光通信技術實現了新的發展模式，并且適應現代化發展服務需求。

參考文獻

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[3] WEERDENBURG J V.138 Tbit/s transmission over 650 km graded-index 6-mode fiber[J]. Journal of Lightwave Technology，2018，36（6）：136.

[4] TONG W J，YANG C，LIU T Q. Progress and prospect of novel specialty fibers for fiber optic sensing[J].Opto-Electronic Engineering，2018，（9）：16-29.