光纤通信的发展现状(20201017222050)

光纤通信的发展现状

光纤通信的发展现状

光纤通信是以光波作为信息载体, 以光纤作为传输媒介的一种通信方式，已成为现代通信的主要支柱之一。虽然现在光纤通信符合了高速度、大容量、高保密等要求，但是，光纤通信能实际应用到人类传输信息中并不是一帆风顺的，其发展中经历了很多技术难关，解决了这些技术难题，光纤通信才能进一步发展。

光作为自然资源，有着自己得天独厚的优势。光无处不在，这句话毫不夸张。在人类发展的早期，人类已经开始使用光传递信息了，这样的例子有很多。光自身固有的优点注定了它在人类历史上将充当不可忽略的角色，随着人类技术的发展，其应用越来越广泛，优点也越来越突出。

打手势是一种目视形式的光通信，在黑暗中不能

进行。白天太阳充当这个传输系统的光源，太阳辐射携带发送者的信息传送给接收者，手的动作调制光波，人的眼睛充当检测器。另外，3000 多年前就有的烽火台，直到目前仍然使用的信号灯、旗语等都可以看作是原始形式的光通信。望远镜的出现则又极大地延长了这类目视形式的光通信的距离。

这类光通信方式有一个显著的缺点，就是它们能够传输的容量极其有限。

近代历史上，早在1880 年，美国的贝尔（Bell）发明了“光电话”。这种光电话利用太阳光或弧光灯作光源，通过透镜把光束聚焦在送话器前的振动镜片上，

使光强度随话音的变化而变化，实现话音对光强度的调制。在接收端，用抛物面反射镜把从大气传来的光束反射到硅光电池上，使光信号变换为电流传送到受话器。光电话并未能在人类生活中得到实际的使用，这主要是因为当时没有合适的光源和传输介质。其所利用的自然光为非相干光，方向性不好，不易调制和传输；而以空气作为传输介质，损耗会很大，无法实现远距离传输

光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是将要传送的图像、数据等信号调制到光载波上，以光纤作为传输媒介的通信方式。从原理上看, 构成光纤通信的基本

物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外, 在应用中, 光纤常按用途进行分类, 可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种, 而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、

调制以及光振荡等功能的光纤, 并常以某种功能器件的形式出现。光纤通信之所以发展迅猛, 主要缘于它具有以下特点: 通信容量大、传输距离远；信号串扰小、保密性能好；抗电磁干扰、传输质量佳；光纤尺寸小、重量轻, 便于敷设和运输；材料来源丰富, 环境保护好；无辐射, 难于窃听；光缆适应性强, 寿命长。

作为载波的光波频率比电波频率高得多，作为传输介质的光纤又比同轴电缆或波导管的损耗低得多，

因此相对于电缆通信或微波通信，光纤通信具有许多

独特的优点。将优点突出的光纤通信真正应用到人类

生活中去，和很多技术一样，都经历着一个发展的过程。光纤通信技术的几种关键技术分为---

波分复用技术。波分复用WDM（Wavelength Division Multiplexing）技

术可以充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源。根据每一信道光波的频率（或波长）不同, 将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道, 把光波作为信号的

载波, 在发送端采用波分复用器（合波器） , 将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端, 再由一波分复用器（分波器）将这些不同波长承载不同信号的光载波分开。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立（不考虑光纤非线性时）从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。自从上个世纪末, 波分复用技术出现以来, 由于它能极大地提高光纤传输系统的传输容量, 迅速得到了广泛的应用。

2. 光纤接入技术。光纤接入网是信息高速公路的“最后一公里”。实现信息传输的高速化, 满足大众的需求, 不仅要有宽带的主干传输网络, 用户接入部分更是关键, 光纤接入是网高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中, 由于光纤到达位置的不同, 有FTTB 、FTTC 、FTTCab 和FTTH 等不同的应用, 统称FTTx 。光纤通信技术发展的现状--- 1．市场需求的培育发展和产业链的形成尚需时日。FTTH 除了提供高带宽外, 更重要的是运营商能提供什么具体服务内容让用户需求更高的带宽, 使得在既有宽带接入技术无法满足之下,推动用户走向光纤到户。然而用户上网经常使用的服务为看新闻, 搜寻引擎,电子信箱,这些服务所需之带宽小,而高带宽服务如视频会议、VOD 、多

媒体娱乐使用之比例则偏低。因此,在ADSL 已可满足现有带宽使用量的市场环境下, 高带宽服务的需求引导和普及情况还需要时间。

2. 技术和成本瓶颈。首先从技术层面来讲,

目前广泛采用的ADSL 技术提供宽带业务有一定的优势,与FTTH相比，价格便宜,利用原有铜线网使工程建设简单,是FTTH 目前推广的主要竞争对手。从全球范围看,在宽带用户中,66%的用户采用xDSL, 在中国这个比例更是高达90%。作为宽带接入理想方式的FTTH, 一直没有得到大规模发展的最主要原因就是光纤接入的成本依然比较高。

3．政策和法规相对滞后,各项标准还没有出台。目前我国推广光纤到户的发展基本处于各自为战的状态, 各个地方政府政策各不相同,零星破碎,有的地方根本还没有鼓励优惠政策。总之, 政府缺少一个宏观的引导和完善的产业政策。此外, 有关因特网相关的版权法规也有很多工作要做。虽然国际电信联盟和美国等相继出版了关于FTTH 的各项标准,但是我们如何结合本国实际情况,制定FTTH 的技术规范和建设标准仍有待努力,这些都是至于我国FTTH 走向商用的制约因素。

我国光纤通信发展的出路--

1. 完善各项技术标准和政府政策法规。标准化工作

对FTTH 产业发展和降低初装成本和维护成本有直接的影响。接入系统与国情密切有关, 在积极参与国际标准化工作同时应加强开发适合我国国情的FTTH 系统标准。政府应积极出台相应法规,旨在打破电信业务垄断和消除行业壁垒。光纤传输容量几乎是无限

的,FTTH 为用户提供综合业务接入不仅是技术上的需要也是提高其投资效益的必经之FTTH 接入技术推广普及的迫切需要。

2. 根据目前网民上网主要集中看新闻,搜索引擎,电子邮件的使用,这就需要我们设法引导他们转向需要更宽带宽要求的VOD, 远程诊疗,视频会议等服务和应用。众所周知,目前FTTH 的设备价格还非常高昂,往往一线售价1000 美元以上。目前,在国内不少城市,由于激烈的市场竞争,ADSL和基于5类线的LAN宽带接入使用费逐年下降,基于这种宽带接入服务的资费水平根本无法支撑FTTH 网络建设和运营,其投资效益可想而知,这是我国电信运营商普遍缺乏热情推广FTTH 的最根本原因。可见,在我国推广FTTH 应用, 除开发低成本的FTTH 接入技术与设备外还应该把市场推广的突破口选择在如别墅区、高档住宅区和高级写字楼（FTTO）等目标市场。因为, 现有宽带接入技术很难满足这类目标市场对宽带接入远距离、高带

宽、专线接入的要求, 同时这些用户对宽带接入具有较高的消费能力, 运营商可以根据FTTH 能提供高带宽、专线接入优质服务特点适当提高宽带接入月使用费,提高FTTH 接入网络投资效益。

3.FTTH 业务提供应循序渐进,选择适合我国FTTH 展的技术。目前全球500 万线的FTTH 用户中,90% 以上的FTTH 接入网络只提供Internet 宽带接入业务,因为FTTH 提供传统固定电话成本远远高于现有固定电话技术成本,追求FTTH 全业务接入（同时支持宽带上网、有线电视CATV 接入和传统固定电话接入,即所为三网合一）在我国还存在行业壁垒,即电信运营商不允许经营CATV 业务, 反之CATV 运营商不许经营传统电信业务（如电话）, 而且这一现状在未来相当一段时间内无法改变,因此单一运营商无法在FTTH接入网络提供三网合一业务。虽然，在接入网上,光纤替代各种铜质缆线是必然趋势，但一夜之间光纤就彻底替代铜质缆线，所有业务都通过光纤接入是不现实的，也是无法想象的。在推进FTTH过程中，我们必须照顾到传统固网运营商的利益，也要考虑现有的金属线资源，实现平缓过渡。

光纤通信技术的发展方向——全光网络技术