ICCSZ訊 光纖通信是現(xiàn)代通信網(wǎng)的主要傳輸手段,它的發(fā)展歷史只有一二十年,已經(jīng)歷三代:短波長多模光纖、長波長多模光纖和長波長單模光纖。采用光纖通信是通信史上的重大變革,美、日、英、法等20多個國家早已宣布不再建設(shè)電纜通信線路,而致力于發(fā)展光纖通信。對光纖通信而言,超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標(biāo),而全光網(wǎng)絡(luò)更是人們不懈追求的夢想。下面就此著重綜述我國光纖通信技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展前景。
1.向超高速系統(tǒng)發(fā)展
從過去電信發(fā)展史看,網(wǎng)絡(luò)容量的需求和傳輸速率的提高一直是一對主要矛盾。傳統(tǒng)光纖通信的發(fā)展始終按照電信的時分復(fù)用方式進(jìn)行,即所謂的光時分復(fù)用(OTDM)技術(shù)。其實現(xiàn)的單信道最高速率已達(dá)到640Gbit/s。經(jīng)驗告訴我們,每當(dāng)傳輸速率提高4倍,傳輸每比特的成本大約下降30%~40%:因而高比特率系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益大致按指數(shù)規(guī)律增長,這就是為什么光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率在過去數(shù)十年來一直在持續(xù)增加的根本原因。目前商用系統(tǒng)已從45Mbps增加到10Gbps,其速率在數(shù)十年里增加了2000多倍,比同期微電子技術(shù)的集成度增加速度還要快得多。高速系統(tǒng)的出現(xiàn)不僅增加了業(yè)務(wù)傳輸容量,而且也為各種各樣的新業(yè)務(wù),特別是寬帶業(yè)務(wù)和多媒體提供了實現(xiàn)的可能。
2.向超大容量系統(tǒng)擴(kuò)容
據(jù)研究顯示,光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用了不到1%,99%的資源尚待發(fā)掘。如果將多個發(fā)送波長適當(dāng)錯開的光源信號同時在一根光纖上傳送,則可大大增加光纖的信息傳輸容量,這就是波分復(fù)用(WDM)的基本思路。近年來波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展迅猛,目前1.6Tbit/s的 WDM系統(tǒng)已經(jīng)大量商用,同時全光傳輸距離也在大幅擴(kuò)展。然而單靠OTDM和WDM來提高光通信系統(tǒng)的容量還是有限,可以把多個OTDM信號進(jìn)行波分復(fù)用,從而大幅提高傳輸容量。偏振復(fù)用(PDM)技術(shù)可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零(RZ)編碼信號在超高速通信系統(tǒng)中占空較小,降低了對色散管理分布的要求,且RZ編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散(PMD)的適應(yīng)能力較強(qiáng),因此現(xiàn)在的超大容量WDM/OTDM通信系統(tǒng)基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)基本上都包括在OTDM和WDM通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)中。
而光纖通信發(fā)展的瓶頸則是光器件的核心技術(shù)。業(yè)界多位光通信專家均表示,核心光器件和芯片技術(shù)研發(fā)是我國在光通信急需提升的一大領(lǐng)域。國際經(jīng)驗表明,高端光器件產(chǎn)品將是未來光器件行業(yè)的發(fā)展方向。據(jù)訊石研究光器件商預(yù)測顯示,今年三季度光器件商訂單強(qiáng)勁,有望實現(xiàn)同環(huán)比增長。