光通信技术研究现状及发展趋势

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试论光纤通信技术的现状及发展趋势

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通信观察
试论光纤通信技术的现状及发展趋势
孙博瑛（中国联合网络通信公司赤峰市分公司，内蒙古赤峰０２４０００）
摘要：光纤通信发展速度非常快，凭借其拥有的容量大、重量轻、体积小、低损耗、不易串音以及传输频带宽等优点越来越受到人们的欢
２．１波分复用系统
因为波分复用技术具有超长距离传输和超大容量的特点，
这对当前通信网干线总容量的提高非常不利，所以，如所以将其应用在光纤传输系统中可以大幅度提高系统的传输生改变，全光网自始至终以量。这项技术在日后的跨海光传输系统中的发展前景非常好。今一个重要的课题就是实现真正的全光网。因为它的电节点已经被光点近年来，波分复用系统的发展速度非常快，已经有很多系统得光的形式实现信息的传输和交换，并且实现了节点的全光化，交换机在对用户信息进行处理到了广泛应用。另一个提高传输容量的办法是运用光时分复用取代，而不再按照比特进行。技术（ＯＴＤＭ），这项技术是利用提高单信道的速率实现增加传输时是根据波长决定路由，全光网络结构十分简单，并且组网较为灵活，在不安装信容量的目的，和波分复用技术的方法有所不同。ＯＴＤＭ技术实现号交换和处理设备的前提下，就可以根据实际需要来增加新节的单信道最高速率可达６４０Ｇｂｉｔ／ｓ。此外，全光网络还具有很强的扩展性、开放性、透明性、兼若要大幅度提高光通信系统的传输容量，仅仅依靠ＷＤＭ和点。能够提供较低的误码率、超大的容量以及巨ＯＴＤＭ两种技术具有一定的局限性，可以采用将多个ＯＴＤＭ信号容性以及可靠性，大的宽带，并且处理速度非常快。从全光网络发展的整体趋势进行波分复用的方式来达到提高传输容量的目的。偏振复用发展成真正的以交换技术和ｗＤＭ技术为主的光网络层，建（ＰＤＭ）对相邻信道之间的相互作用具有减弱的作用。因为在来看，超高速信息系统中归零（Ｒｚ）编码信号占用的空间比较小，对立真正的全光网络是今后光通信技术发展的主要方向，同时也还是通信技术发展的最高阶段和色散管理分布的要求有所降低，并且归零编码方式对光纤的偏是未来信息网络的主要部分，

光纤通信

光纤通信技术的应用与发展趋势卢仲男13934323什么叫光纤通信?光通信是利用光波作为载体来传递信息的通信。

早在公元两千多年以前，我们的祖先就在都城和边境堆起一些高高的土丘，遇到敌人入侵，就在这些土丘上燃起烟火传递受到入侵的信息，各地诸侯看见烟火就立刻领兵来救援，这种土丘叫烽火台，是一种古老的光通信设备。

我国于20世纪70年代初就开始了光纤通信的基础研究，随着技术的进步，市场需求的增长，现代社会对通信的依赖越来越大，网络的生存性显得至关重要，通信发展和运行环境的变化对光纤通信提出了更高的要求。

新技术不断涌现，大幅提高了通信能力，并使光纤通信的应用范围不断扩大。

一、光纤通信技术原理及传输系统1、光纤通信的原理在发送端首先将欲传送的信息（如声音、图像和数据等）变为电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，转换成光信号，并通过光纤传输到信宿；在接收端，检测器收到光信号后把光信号进行光／电转换，经解调后恢复原信息。

可见，光纤通信与电缆通信相比，主要有两点不同，其一传输信号使用光信号而非电信号；其二传输介质选用光纤而非电缆。

2、基本光纤传输系统1、光发射机光发射机的功能是把输入电信号转换为光信号，并用耦合技术把光信号最大限度地注入光纤线路。

光发射机由光源、驱动器和调制器组成，光源是光发射机的核心。

目前广泛使用的光源有半导体发光二极管(LED) 和半导体激光二极管(也称激光器)（LD)，以及谱线宽度很小的动态单纵模分布反馈(DFB) 激光器和固体激光器。

光发射机把电信号转换为光信号的电/光转换是通过电信号对光的调制实现的。

2、直接调制和间接调制直接调制是用电信号直接调制激光器或发光二极管的驱动电流，使输出光随电信号频率变化。

这种方案技术简单，成本较低，容易实现，但调制速率受激光器的频率特性所限制。

间接调制(外调制)把激光的产生和调制分开，用独立的调制器调制激光器的输出光而实现的。

目前有多种调制器可供选择，最常用的是电光调制器。

光纤通信技术的现状及发展趋势

表的历史信息也保存下来。
ＰｏｅｕｅｒｃｄｒＧｄｍＵｐａｅｐＵｓｒＤＮｘｄｔ（＿ｅｌＩＶａｃａ２，— ｒｈｒＰＸｍｄｍＩＣｈｒ８Ｎａ（））ＩＳＢＥＮ一将更新数据时的信息写入到ＧＩ
日志表
ＩｅｔＩ大，Ｇ．５．６２Ａ光纤的性
１１普通光纤．
普通单模光纤是最常用的一种光纤。
ｄｃａｅｅｌｒＰ
—
能还有可能进一步优化，表现在ｌ５ｒｍ０ｉ５区的低衰减系数没有得到充分的利用和光
纤通信研究现状及其发展。
【键词】纤通信核心网接入网光孤子通信全光网络关光
【中图分类号］Ｎ２６Ｔ５
【文献标识码】Ａ
［文章编号］０７９１（００１０５ — ２１０ — ４６２１）０ — ０２０
光纤通信的发展依赖于光纤通信技术断扩大。
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作的具体操作用户。如果在系统中需要对内容进行详细记录，以扩充日志表，（院）圈定项目可将住
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据发生问题时，以立刻获得对数据误操可
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光纤通信技术发展的现状及前景分析

光纤通信技术发展的现状及前景分析摘要：科学技术的发展是时代使然，也极大地推动了其他领域共同进步。

通信领域也不外如是，随着各种新型技术的演化，光纤通信技术终于问世，这一技术是将光纤作为信号传输的媒介，相较于其他通信形势优势更为巨大，现已在我国得到了广泛应用。

下面就对光纤通信技术发展的现状及前景进行一番探讨。

关键词：光纤通信；特点；发展现状；前景分析引言：当前，世界各国都已步入了信息时代，在这样的背景下，最先了解最新信息的人无疑会在竞争中占据更大优势。

为此，我国大部分地区都已安装了光缆线路，以此来进行信息传播，而光纤通信技术也在不断的实践中越发完善，为我国通信能力的提升奠定了坚实基础，也极大地方便了人们工作与生活。

1 光纤通信技术特点光纤通信系统包含多种元器件，如光发信机、光缆等，且激光是光纤通信技术中所使用的主要光波形式，这也令该技术与金属电缆通信方式有着极大不同。

概括来说，光纤通信技术特点包含以下几点：①由于光纤通信技术以光纤为信息承载载体，因此具备传输距离远、信息容量大、传输速度快、传输损耗小等特点。

②光纤本身质量轻，这就决定了其在运输及铺设方面更具优势。

③光纤通信技术对电磁干扰具备较强的抵抗能力，能够防止信息丢失与失真。

④光纤通信具备较高的保密性与安全性，能够避免信息被窃取。

⑤光缆能够在多种环境中使用，不仅使用寿命长，对环境也较为友好，且制造光纤的综合成本较低。

2 光纤通信技术发展现状2.1多模和单模两种类型改革开放之后，我国经济取得了辉煌成就，人民生活水平也随之水涨船高。

而在步入信息时代之后，对数据传输不仅要求更高，需求量也与日俱增。

目前，我国光纤通信电缆有单模与多模之分，相对来说，单模光纤建造成本更高，对于数据的传输更具多样化，在长距离的光纤传输场景中更为适用。

而多模光纤则大多应用于短程、中程的通讯工程中。

2.2核心干线随着我国光纤通信技术的发展，传统骨架结构已越来越不适用，分立光纤形式问世后，逐步取得了广泛应用。

光通信发展趋势

光通信发展趋势
光通信是一种利用光学的原理进行信息传输的技术，其具有高速、大带宽、低延迟等优点，逐渐成为了现代通信领域的重要技术之一。

光通信的发展趋势如下：
1. 高速和大容量：光通信系统的传输速率一直在不断提高，传统的光纤通信系统已经实现了100Gbps的传输速率，而新一代的光通信系统如400Gbps和1Tbps的传输速率也已经开始商用化。

同时，光通信系统也在不断扩展其容量，以满足越来越大的数据传输需求。

2. 极短的延迟：光信号的传输速度非常快，因此光通信系统具有非常低的延迟。

在需要实时传输的应用领域，如金融交易、云计算等，光通信系统将扮演越来越重要的角色。

3. 非线性光学和调制技术：非线性光学和调制技术能够提高光通信系统的性能。

利用非线性光学效应，可以实现更高的传输速率和更长的传输距离。

而调制技术则可以使光信号能够在更复杂的信道中传输，提高光通信系统的适应性和稳定性。

4. 光纤网络：随着互联网的快速发展，全球范围内的光纤网络正在不断扩展。

光纤网络具有高速、大容量的特点，已经成为互联网的主要传输方式之一。

未来，光纤网络将进一步延伸到更偏远的地区，以实现全球范围内的高速互联。

5. 光通信与无线通信的融合：光通信和无线通信之间的融合将成为未来的发展方向。

光纤作为传输介质，可以为无线通信提
供更大的带宽和更快的传输速率，以满足日益增长的无线数据需求。

同时，光通信系统也可以与5G和其他无线通信技术结合，提供更强大的通信能力。

总而言之，光通信作为一种高速、大容量的通信技术，其发展趋势将继续朝着更高速、更大容量、更低延迟、更稳定和更灵活的方向发展。

光纤通信技术

图1.1 贝尔电话系统
以上几种通信都是利用大气作为光通道，光波传播易受气候的影响，在大雾天气，它的可见度距离很短，遇到下雨、下雪天也有影响。也就是这种通信不是全天候的。
• 在光器件方面，1960年使用的是固体红宝石激光器，1961开发出氦-氖气体激光器，1970年美国贝尔实验室研制成功可以在室温下工作的半导体激光器。
即：第三代光纤通信
光纤通信技术发展趋势
• 继续增大通信容量和传输距离 • 光同步数字体系得到了迅速应用和发展 • 宽带业务本地用户光纤网和ATM引起世界重视 • 光电集成技术迅速发展 • 全光通信技术发展迅速
1.2 光纤通信的主要特性
1.2.1 光纤通信的优点
1. 光纤的容量大
光纤通信是以光纤为传输媒介，光波为载波的通信系统，其载波—光波具有很高的频率(约1014Hz)，因此光纤具有很大的通信容量。
2. 损耗低、中继距离长
目前，实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤，此类光纤在1.55μm波长区的损耗可低到0.18dB/km，比已知的其他通信线路的损耗都低得多，因此，由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其它介质构成的系统长得多。
如果今后采用非石英光纤，并工作在超长波长(＞ 2μm)，光纤的理论损耗系数可以下降到10-3～10-5dB/km，此时光纤通信的中继距离可达数千，甚至数万公里。
例如：在光纤线路中插入光纤放大器，便可以组成光纤中继长途系统
又如：通过配置光波分复用和解复用可以组成大容量波分复用系统
第2章通信用光器件
通信用光器件
有源器件无源器件
光源光检测器光放大器波长转换
连接器耦合器波分复用器调制器光开关隔离器
2.1 光纤的结构、类型及性质

探析光纤通信技术的现状及发展趋势

第２６卷第２２期　２０１０年１１月　甘肃科技　

Ｇａｎｓｕ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　●　Ｌ　２６　Ｎｏ．２２　

Ｎｏｖ．　２０１０　

探析光纤通信技术的现状及发展趋势　仝丽玲　（兰州铁路局兰州电务段，甘肃兰州７３００５０）　

摘要：光缆通信在我国已有２Ｏ多年的使用历史，这段历史也就是光通信技术的发展史和光纤光缆的发展史。光纤　通信因其具有损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点，备受业内人士青睐，发展　非常迅速。目前，光纤光缆已经进入了有线通信的各个领域，包括邮电通信、广播通信、电力通信、石油通信和军用　通信等领域。主要综述我国光纤通信研究现状及其发展趋势。　关键词：光纤通信；核心网；接入网；光孤子通信；全光网络　中图分类号：ＴＮ９ｌ３．７　

光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。　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１５５０ｔｉｍ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光缆在国内近期需求量较大，是目　前的一种热门产品。　

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光通信技术研究现状及发展趋势
发表时间：
2019-11-26T10:13:48.027Z 来源：《中国西部科技》2019年第21期作者：李宁
[导读] 光通信在我国的通信技术领域占据着不可或缺的重要地位，也是通信史上的一次重要革命，它使高速率、大容量的通信成为可能。
本文将会首先分析光通信技术的概念，紧接着再分析此产业现状以及发展的主要趋势，以希望为相关人士提供参考建议。

李宁
昂纳信息技术（深圳）有限公司
摘要：光通信在我国的通信技术领域占据着不可或缺的重要地位，也是通信史上的一次重要革命，它使高速率、大容量的通信成为可
能。本文将会首先分析光通信技术的概念，紧接着再分析此产业现状以及发展的主要趋势，以希望为相关人士提供参考建议。
关键词：光通信技术；概念；发展趋势
引言
光通信技术作为国家高新技术的制高点，在新科技新技术突飞猛进的今天，各国光通信新技术、新方案、新产品层的更新换代日新月
异，光纤光缆及通信电缆技术必将获得前所未有的巨大发展。本文试图通过对光通信技术发展现状的分析，探讨光通信技术的发展趋势和
方向。
1概述
根据长时间对光通信技术展开分析研究可知，光通信技术的概念主要指的是，一种将光波作为传输媒质的通信方式。此过程中的光波
以及无线电波都同样属于电磁波，但是有所不同的是，光波的实际频率与无线电波的频率不同，往往都是比无线电波更高的，但是光波的
长度却要比无线电波短。所以光通信技术也就具有传输频率高、通信容量大以及抗电磁干扰能力强的特点。
一般情况下，光通信技术中被常常使用的主要包括：大气激光通信、光纤通信以及红外线通信等，并且其划分的依据主要从三个方面
展开，分别是按波长展开划分、按光源展开划分以及按传输媒介展开划分。按照波长展开划分主要是指，依据光波的波长，以此次序可以
分为红外线光、可见光以及紫外线光，按照光源进行划分主要可以分为激光通信和非激光通信，而按照传输媒介展开划分主要可以分为有
线光通信和大气光通信。针对于这一点，有关人士应当予以重视。
2光通信技术发展现状
中国的光通信技术的发展，经历了许多曲折和困难，目前，从光通信的各个部分来说，已掌握了光纤、器件、系统等各个方面的关键
技术，逐步走进了国际光通信的先进行列；从普及使用的角度来说，光通信技术覆盖了通信的各个领域，得到了广泛的应用。具体发展现
状如下：
2.1光纤接入网技术
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，光纤接入网是高速信息进入千家
万户的关键技术。
FTTH（光纤到户）是光纤宽带接入的最终方式，它提供全光接入，因此可以充分利用光纤的宽带特性，为用户提供所需
要的不受限制的带宽，充分满足宽带接入的需求。我国从
2003年起，在"863"项目的推动下，开始了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在
30
多个城市建立了试验网和试商用网，发展势头良好。
2.2光器件EDFA技术
EDFA用作线路放大器实现了直接光放大，具有增益高、带宽宽、增益特性对光偏振状态不敏感、对数据速率以及格式透明且在多路系
统中信道交叉串扰可忽略等优点，是它在光纤通信系统的一个重要应用。尤其
EDFA在密集波分复用（DWDM）传输系统中的应用大大增
加了光纤的传输信息容量，使
EDFA成为光放大器的主流。同时，EDFA可以扩大网径和用户数，目前在我国已经大量采用EDFA的光纤
CATV
网。
3关于我国光通信产业的主要发展趋势研究
3.1光通信技术正在朝着超高速系统方向发展
由当前实际情况总结得知，目前10Gbps系统已经大量的用于网络系统当中了。通常情况下，10Gbps系统对于光缆计划模色的散比是
较为敏感的，然而已经展开铺设的光缆却并不能完全满足开通或者使用
10Gbps系统，并且在开通之前往往都是需要进行有关实际测试的，
经过测试验证合格之后才能继续安装开通。这表明光通信技术的发展方向将会逐渐转变成向光的复用方式发展，光通信技术的复用方式有
很多种类，但是当前仅仅只有波分复用方式得到广大人士的商用，但是其他方式仍然还处于实验研究阶段。光通信技术是构建光通信系统
与网络的基础，整个通信技术的长距离传输以及升级推广使用，都将取决于复用方式的全面利用，这又从一方面表明通信技术复用方式将
是未来光通信技术发展的主要方向之一。
3.2光通信技术将朝着光接入网的方向发展
随着近些年的不断发展，网络技术的变革是较为明显的，这也就使得光通信技术的交换以及传输变更了很多次。但是依据大数据的分
析总结可知，在之后的发展的趋势上，光通信技术中的骨干网与核心网络将逐渐的数字化、集成化以及智能化，并且更加彻底的应用在网
络之中。当前光通信技术接入网中，双绞线铜线仍然占有一定的地位。这两种技术在根本上存在极大的不同，它将会控制光通信技术的建
设与发展，使得光通信技术的建设发展走向更高的层次。另一方面，在光接入网发展过程中，光通信技术的传输速度以及传输质量、传输
稳定性都会得到进一步的提升，其将会使得光通信信号受到外界因素的影响降到最低，从而真正的实现高质量数据传输。
3.3光通信技术将会朝着光孤子通信方向发展
光孤子主要是一种较为特殊的PS数量级超短光脉冲，因为它常常处于光纤的反常散区，因此其群速度色散以及非线性效应将会得到相
应平衡。
光通信技术在经过光纤长距离传输后，其波形以及速度也会保持不变。有关人士应当明确光孤子通信主要是利用光孤子作为实际载
体，进而在长距离数据信息传输过程中，实现信息稳定的传输，并且在零误码的情况下同样也可以将信息传输到极远的地方，这同样也是
未来光通信技术发展的主要趋势之一。
3.4全光网络发展
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，对目前通信网干线总容量的进一步提高产生的限制性阻力。目
前，光传输速率不断提高，预计在未来
10年还将提高100倍，在这种超高速网中，如果继续采用原有的网络节点设备，将使整个网络变得
庞大复杂难以实现，因此，实现全光联网是唯一的途径。从发展趋势来看，伴随电话、计算机通信、电视三网融合，因特网用户急剧增
长，迫切需要
WDM进入更广阔的领域。带有简易光交叉连接功能的光分叉复用设备（OADM）将应运而生，采用关键网元OADM和ODXC
使网络的组构更加灵活，为实现简化的全光传输网提供条件。同时，未来全光网络的建设会采用无源的光器件，减少全光联网的故障率。
因此，全光网的建立将在干线网的交叉节点上引入光交叉连接（
OXC）设备和光波长交换，形成端到端的"虚波长"通路，实现用户端到端
的全光网络连接。
结语
光通信技术在我国发展的质量水平是较高的，但是也需要注意其提升的空间也相对较大。上文分为两个部分展开了分析描述，首先介
绍了光通信技术的概念，以及具体的划分依据，之后又紧接着分析了光通信技术未来发展的趋势，其主要目的是想让广大通信行业人士，
科学的把握技术发展的本质，从而在未来发展过程中不断的提升我国光通信技术的质量水平。
参考文献
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