【资料名称】：我国光纤通信技术综述

【资料作者】：张姝昕

【资料日期】：201201

【资料语言】：中文

【资料格式】：PDF

【资料目录和简介】：

步。近年来,光纤通信技术得到了长足的发
展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,
并使光纤通信的应用范围不断扩大。
1. 我国光纤光缆发展的现状
1.1 普通光纤
普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着
光通信系统的发展,光中继距离和单一波长信
道容量增大,G.652.A 光纤的性能还有可能进
一步优化,表现在1550rim 区的低衰减系数没
有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和
零色散点不在同一区域。符合ITUTG.654 规定
的截止波长位移单模光纤和符合G.653 规定
的色散位移单模光纤实现了这样的改进。
1.2 核心网光缆
我国已在干线(包括国家干线、省内干线
和区内干线)上全面采用光缆,其中多模光纤已
被淘汰,全部采用单模光纤,包括G.652 光纤和
G.655 光纤。G.653 光纤虽然在我国曾经采用
过,但今后不会再发展。G.654 光纤因其不能很
大幅度地增加光纤系统容量,它在我国的陆地
光缆中没有使用过。干线光缆中采用分立的光
纤,不采用光纤带。干线光缆主要用于室外,在
这些光缆中,曾经使用过的紧套层绞式和骨架
式结构,目前已停止使用。
1.3 接入网光缆
接入网中的光缆距离短, 分支多, 分插频
繁,为了增加网的容量,通常是增加光纤芯数。
特别是在市内管道中,由于管道内径有限,在增
加光纤芯数的同时增加光缆的光纤集装密度、
减小光缆直径和重量,是很重要的。接入网使
用G.652 普通单模光纤和G.652.C 低水峰单
模光纤。低水峰单模光纤适合于密集波分复
用,目前在我国已有少量的使用。
1.4 室内光缆
室内光缆往往需要同时用于话音、数据和
视频信号的传输。并目还可能用于遥测与传感
器。国际电工委员会(IEC)在光缆分类中所指
的室内光缆,笔者认为至少应包括局内光缆和
综合布线用光缆两大部分。局用光缆布放在中
心局或其他电信机房内,布放紧密有序和位置
相对固定。综合布线光缆布放在用户端的室
内,主要由用户使用,因此对其易损性应比局用
光缆有更严格的考虑。
1.5电力线路中的通信光缆
光纤是介电质,光缆也可作成全介质,完全
无金属。这样的全介质光缆将是电力系统最理
想的通信线路。用于电力线杆路敷设的全介质
光缆有两种结构:即全介质自承式(ADSS)结构
和用于架空地线上的缠绕式结构。ADSS光缆
因其可以单独布放,适应范围广,在当前我国电
力输电系统改造中得到了广泛的应用。国内已
能生产多种ADSS 光缆满足市场需要。但在产
品结构和性能方面, 例如大志数光缆结构、光
缆蠕变和耐电弧性能等方面,还有待进一步完
善。ADSS光缆在国内的近期需求量较大,是目
前的一种热门产品。
2. 光纤通信技术的发展趋势
对光纤通信而言,超高速度、超大容量和
超长距离传输一直是人们追求的目标,而全光
网络也是人们不懈追求的梦想。
2.1超大容量、超长距离传输技术波分复
用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容
量,在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前
景。近年来波分复用系统发展迅猛, 目前
1.6Tbit/ 的WDM 系统已经大量商用,同时全光
传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一
种途径是采用光时分复用(OTDM) 技术,与
WDM 通过增加单根光纤中传输的信道数来提
高其传输容量不同,OTDM 技术是通过提高单
信道速率来提高传输容量,其实现的单信道最
高速率达640Gbit/s。
仅靠OTDM 和WDM 来提高光通信系统
的容量毕竟有限,可以把多个OTDM 信号进行
波分复用,从而大幅提高传输容量。偏振复用
(PDM) 技术可以明显减弱相邻信道的相互作
用。由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统
中占空较小,降低了对色散管理分布的要求,且
RZ 编码方式对光纤的非线性和偏振模色散
(PMD)的适应能力较强,因此现在的超大容量
WDM/OTDM 通信系统基本上都采用RZ 编码
传输方式。WDM/OTDM 混合传输系统需要解
决的关键技术基本上都包括在OTDM 和
WDM 通信系统的关键技术中。
2.2光孤子通信
光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光
脉冲,由于它在光纤的反常色散区,群速度色散
和非线性效应相互平衡,因而经过光纤长距离
传输后,波形和速度都保持不变。光孤子通信
就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变
的通信,在零误码的情况下信息传递可达万里
之遥。
光孤子技术未来的前景是:在传输速度方
面采用超长距离的高速通信,时域和频域的超
短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用
技术使现行速率10~20Gbit/s 提高到100Gbit/s
以上;在增大传输距离方面采用重定时、整形、
再生技术和减少ASE,光学滤波使传输距离提
高到100000km 以上; 在高性能EDFA 方面是
获得低噪声高输出EDFA。当然实际的光孤子
通信仍然存在许多技术难题,但目前已取得的
突破性进展使人们相信,光孤子通信在超长距
离、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光
通信系统中,有着光明的发展前景。
2.3 全光网络
未来的高速通信网将是全光网。全光网是
光纤通信技术发展的最高阶段, 也是理想阶
段。传统的光网络实现了节点间的全光化,但
在网络结点处仍采用电器件,限制了目前通信
网干线总容量的进一步提高,因此真正的全光
网已成为一个非常重要的课题。
全光网络以光节点代替电节点,节点之间
也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与
交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进
行,而是根据其波长来决定路由。
目前,全光网络的发展仍处于初期阶段,但
它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上
看,形成一个真正的、以WDM 技术与光交换技
术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除
电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,
更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展
的最高级别,更是理想级别。