【資料名稱】：我國光纖通信技術(shù)綜述

【資料作者】：張姝昕

【資料日期】：201201

【資料語言】：中文

【資料格式】：PDF

【資料目錄和簡介】：

步。近年來,光纖通信技術(shù)得到了長足的發(fā)
展,新技術(shù)不斷涌現(xiàn),這大幅提高了通信能力,
并使光纖通信的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。
1. 我國光纖光纜發(fā)展的現(xiàn)狀
1.1 普通光纖
普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著
光通信系統(tǒng)的發(fā)展,光中繼距離和單一波長信
道容量增大,G.652.A 光纖的性能還有可能進(jìn)
一步優(yōu)化,表現(xiàn)在1550rim 區(qū)的低衰減系數(shù)沒
有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數(shù)和
零色散點(diǎn)不在同一區(qū)域。符合ITUTG.654 規(guī)定
的截止波長位移單模光纖和符合G.653 規(guī)定
的色散位移單模光纖實(shí)現(xiàn)了這樣的改進(jìn)。
1.2 核心網(wǎng)光纜
我國已在干線(包括國家干線、省內(nèi)干線
和區(qū)內(nèi)干線)上全面采用光纜,其中多模光纖已
被淘汰,全部采用單模光纖,包括G.652 光纖和
G.655 光纖。G.653 光纖雖然在我國曾經(jīng)采用
過,但今后不會再發(fā)展。G.654 光纖因其不能很
大幅度地增加光纖系統(tǒng)容量,它在我國的陸地
光纜中沒有使用過。干線光纜中采用分立的光
纖,不采用光纖帶。干線光纜主要用于室外,在
這些光纜中,曾經(jīng)使用過的緊套層絞式和骨架
式結(jié)構(gòu),目前已停止使用。
1.3 接入網(wǎng)光纜
接入網(wǎng)中的光纜距離短, 分支多, 分插頻
繁,為了增加網(wǎng)的容量,通常是增加光纖芯數(shù)。
特別是在市內(nèi)管道中,由于管道內(nèi)徑有限,在增
加光纖芯數(shù)的同時增加光纜的光纖集裝密度、
減小光纜直徑和重量,是很重要的。接入網(wǎng)使
用G.652 普通單模光纖和G.652.C 低水峰單
模光纖。低水峰單模光纖適合于密集波分復(fù)
用,目前在我國已有少量的使用。
1.4 室內(nèi)光纜
室內(nèi)光纜往往需要同時用于話音、數(shù)據(jù)和
視頻信號的傳輸。并目還可能用于遙測與傳感
器。國際電工委員會(IEC)在光纜分類中所指
的室內(nèi)光纜,筆者認(rèn)為至少應(yīng)包括局內(nèi)光纜和
綜合布線用光纜兩大部分。局用光纜布放在中
心局或其他電信機(jī)房內(nèi),布放緊密有序和位置
相對固定。綜合布線光纜布放在用戶端的室
內(nèi),主要由用戶使用,因此對其易損性應(yīng)比局用
光纜有更嚴(yán)格的考慮。
1.5電力線路中的通信光纜
光纖是介電質(zhì),光纜也可作成全介質(zhì),完全
無金屬。這樣的全介質(zhì)光纜將是電力系統(tǒng)最理
想的通信線路。用于電力線桿路敷設(shè)的全介質(zhì)
光纜有兩種結(jié)構(gòu):即全介質(zhì)自承式(ADSS)結(jié)構(gòu)
和用于架空地線上的纏繞式結(jié)構(gòu)。ADSS光纜
因其可以單獨(dú)布放,適應(yīng)范圍廣,在當(dāng)前我國電
力輸電系統(tǒng)改造中得到了廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)已
能生產(chǎn)多種ADSS 光纜滿足市場需要。但在產(chǎn)
品結(jié)構(gòu)和性能方面, 例如大志數(shù)光纜結(jié)構(gòu)、光
纜蠕變和耐電弧性能等方面,還有待進(jìn)一步完
善。ADSS光纜在國內(nèi)的近期需求量較大,是目
前的一種熱門產(chǎn)品。
2. 光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
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)也是人們不懈追求的夢想。
2.1超大容量、超長距離傳輸技術(shù)波分復(fù)
用技術(shù)極大地提高了光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容
量,在未來跨海光傳輸系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前
景。近年來波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展迅猛, 目前
1.6Tbit/ 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。提高傳輸容量的另一
種途徑是采用光時分復(fù)用(OTDM) 技術(shù),與
WDM 通過增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)來提
高其傳輸容量不同,OTDM 技術(shù)是通過提高單
信道速率來提高傳輸容量,其實(shí)現(xiàn)的單信道最
高速率達(dá)640Gbit/s。
僅靠OTDM 和WDM 來提高光通信系統(tǒng)
的容量畢竟有限,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。
2.2光孤子通信
光孤子是一種特殊的ps數(shù)量級的超短光
脈沖,由于它在光纖的反常色散區(qū),群速度色散
和非線性效應(yīng)相互平衡,因而經(jīng)過光纖長距離
傳輸后,波形和速度都保持不變。光孤子通信
就是利用光孤子作為載體實(shí)現(xiàn)長距離無畸變
的通信,在零誤碼的情況下信息傳遞可達(dá)萬里
之遙。
光孤子技術(shù)未來的前景是:在傳輸速度方
面采用超長距離的高速通信,時域和頻域的超
短脈沖控制技術(shù)以及超短脈沖的產(chǎn)生和應(yīng)用
技術(shù)使現(xiàn)行速率10~20Gbit/s 提高到100Gbit/s
以上;在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、
再生技術(shù)和減少ASE,光學(xué)濾波使傳輸距離提
高到100000km 以上; 在高性能EDFA 方面是
獲得低噪聲高輸出EDFA。當(dāng)然實(shí)際的光孤子
通信仍然存在許多技術(shù)難題,但目前已取得的
突破性進(jìn)展使人們相信,光孤子通信在超長距
離、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光
通信系統(tǒng)中,有著光明的發(fā)展前景。
2.3 全光網(wǎng)絡(luò)
未來的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng)。全光網(wǎng)是
光纖通信技術(shù)發(fā)展的最高階段, 也是理想階
段。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的全光化,但
在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)處仍采用電器件,限制了目前通信
網(wǎng)干線總?cè)萘康倪M(jìn)一步提高,因此真正的全光
網(wǎng)已成為一個非常重要的課題。
全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點(diǎn)代替電節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)之間
也是全光化,信息始終以光的形式進(jìn)行傳輸與
交換,交換機(jī)對用戶信息的處理不再按比特進(jìn)
行,而是根據(jù)其波長來決定路由。
目前,全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段,但
它已顯示出了良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上
看,形成一個真正的、以WDM 技術(shù)與光交換技
術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層,建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò),消除
電光瓶頸已成為未來光通信發(fā)展的必然趨勢,
更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心,也是通信技術(shù)發(fā)展
的最高級別,更是理想級別。