摘要:為了適應(yīng)干線和局域網(wǎng)的不同發(fā)展要求,已研制出非零散光纖、低色散斜率光纖、大有效面積光纖、無(wú)水峰光纖等新型光纖。而人們對(duì)超長(zhǎng)波光纖的研究,其傳輸距離理論上可達(dá)到數(shù)千公里
1.光纖網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù)
1.1.光纖新技術(shù)
光纖制作技術(shù)現(xiàn)已基本成熟,現(xiàn)已大量生產(chǎn),當(dāng)今普遍采用的是零色散波長(zhǎng)λ0=1.3μm 的單模光纖,而零色散波長(zhǎng)λ0=1.55μm 的單模光纖已研制成功,并已進(jìn)入實(shí)用階段,它在1.55μm波長(zhǎng)的衰減很小,約0.22dB/km,所以更適合于長(zhǎng)距離大容量,是長(zhǎng)距離骨干網(wǎng)的優(yōu)選傳輸介質(zhì)。
目前,為了適應(yīng)干線和局域網(wǎng)的不同發(fā)展要求,已研制出非零散光纖、低色散斜率光纖、大有效面積光纖、無(wú)水峰光纖等新型光纖。而人們對(duì)超長(zhǎng)波光纖的研究,其傳輸距離理論上可達(dá)到數(shù)千公里,可以達(dá)到無(wú)中繼傳輸距離,但其仍處于一種理論探討階段。
1.2.光纖放大器
1550nm摻餌(Er)光纖放大器(EDFA),摻餌光纖放大器為數(shù)字、模擬以及相干光通信的中繼器,可傳輸不同的碼率,并可以同時(shí)傳輸若干波長(zhǎng)的光信號(hào)。在光纖網(wǎng)絡(luò)升級(jí)中,由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)、由低碼率改為高碼率,系統(tǒng)采用光波復(fù)用技術(shù)擴(kuò)容時(shí),都不必改變摻餌放大器的線路和設(shè)備。摻餌放大器可作為光接收機(jī)的前置放大器,光發(fā)射機(jī)的后置放大器及光源器件的補(bǔ)償放大器。
1.3.寬帶接入
針對(duì)不同環(huán)境下的商業(yè)用戶和居民用戶有多種寬帶接入的解決方案。接入系統(tǒng)主要完成三大功能:高速傳輸、復(fù)用/路由、網(wǎng)絡(luò)延伸。目前,接入系統(tǒng)的主流技術(shù)有,ADSL技術(shù)其能在雙絞銅線上經(jīng)濟(jì)地傳輸每秒幾兆比特的信息,它即支持傳統(tǒng)的話音業(yè)務(wù),又支持面向數(shù)據(jù)的因特網(wǎng)接入,局端ADSL接入復(fù)用設(shè)備將數(shù)據(jù)流量復(fù)用后,選路到分組網(wǎng)絡(luò),將話音流量傳送給PSTN、ISDN或其它分組網(wǎng)絡(luò)。
CAble modem能在光纖同軸混合網(wǎng)中提供高速數(shù)據(jù)通信,它將同軸電纜傳輸帶寬劃分為上行通道和下行通道,因而能提供VOC在線娛樂(lè)、因特網(wǎng)接入等業(yè)務(wù),同時(shí)也能提供PSTN業(yè)務(wù)。固定無(wú)線接入系統(tǒng)在智能天線和接收機(jī)等方面采用了許多高新技術(shù),是接入技術(shù)中的一種創(chuàng)新方式,也是目前接入技術(shù)中最不確定的一種方式,仍需在今后的實(shí)踐中進(jìn)一步的探索。而光接入系統(tǒng)能提供足夠的帶寬,支持目前可預(yù)見的各種業(yè)務(wù),但目前尚有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題需進(jìn)一步的在產(chǎn)品開發(fā)及技術(shù)上創(chuàng)新,以使其成為21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)的主流技術(shù)。
1.4.硅技術(shù)
光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的創(chuàng)新進(jìn)一步需要從石英光纖維到復(fù)合半導(dǎo)體設(shè)備等一整套元件,其中包括激光器、傳感器、及調(diào)制解調(diào)器等。為滿足這些廣泛的功能要求,針對(duì)低成本電子設(shè)備發(fā)展起來(lái)的硅技術(shù)正在挺進(jìn)光電學(xué)領(lǐng)域,目前,對(duì)光學(xué)的硅化處理正沿著兩條分別被稱為硅光實(shí)驗(yàn)室(SIOB)及微電機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)的道路不斷創(chuàng)新。
SIOB技術(shù)是在一個(gè)硅晶片上,無(wú)源器件與激光器和傳感器可以集成在活字支撐架上,上面連接著各種各樣的元件,對(duì)于小型模塊,采用SIOB技術(shù)制造的光學(xué)集成電路有足夠的密度。SIOB技術(shù)已被應(yīng)用于集成激光器、光電傳感器、無(wú)源波分割器、WDM濾波器、無(wú)光光纖吸球狀透鏡附加體、旋轉(zhuǎn)鏡、光學(xué)轉(zhuǎn)向元件,以及電積金屬等。
MEMS是一種微小的堅(jiān)固機(jī)械部件,其尺寸通常小于1毫米。MEMS具有驚人的豐富功能,并可于復(fù)雜芯片實(shí)現(xiàn)集成,目前MEMS技術(shù)仍處于研究階段,科學(xué)家試圖利用硅芯片本身制造出用于光學(xué)通信的帶有可移動(dòng)部件的元件,該項(xiàng)技術(shù)有著廣闊的發(fā)展前景,此技術(shù)應(yīng)用將使光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。
光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與創(chuàng)新需要從石英纖維到復(fù)合半導(dǎo)體設(shè)備等整套元件,而硅技術(shù)正在挺進(jìn)光電學(xué)領(lǐng)域,并在這一領(lǐng)域不斷創(chuàng)新,現(xiàn)已形成“硅光電技術(shù)”這一交叉科學(xué),為硅光電技術(shù)的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ),現(xiàn)已發(fā)展成為推動(dòng)光網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展動(dòng)力。
硅技術(shù)自80年代中期以來(lái),硅基片及其處理技術(shù)已趨于成熟,因硅具有人們渴望得到的許多物理特性,如其折射率穩(wěn)定,并易于控制,在一個(gè)硅晶片上,無(wú)源器件與激光器和傳感器可以集成在活字支撐架上,采用SioB 技術(shù)制造的光學(xué)集成電路已具有足夠的密度,對(duì)于單一晶片進(jìn)行處理即可生產(chǎn)出大量芯片,多種功能已經(jīng)集成在芯片上。SioB技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于集成激光器、光電傳感器、無(wú)光光纖導(dǎo)分割器、WDM濾波器、無(wú)光光纖以及球狀透鏡附加體、旋轉(zhuǎn)鏡、光學(xué)轉(zhuǎn)向元件以及電積金屬等。
從90年代中期開始,集成光電技術(shù)就開始應(yīng)用于通信網(wǎng)絡(luò),如Dragone路由器,一種在DWDM系統(tǒng)中合并和路由波長(zhǎng)信道的光集成電路,現(xiàn)已從8信道發(fā)展為72信道,與此同時(shí)微電機(jī)系統(tǒng)(MEMS)是一種微小的堅(jiān)固機(jī)械部件,微電機(jī)系統(tǒng)制造可以通過(guò)外延生長(zhǎng),其圖案形成和蝕刻處理等,集成電路制造技術(shù)在基片上完成,深信在21世紀(jì)微電機(jī)系統(tǒng)這一硅光電領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù),在不久的將來(lái)應(yīng)用于下一代光網(wǎng)絡(luò)。