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光纤通信的应用

光纤通信的应用

一、光纤通?信?=的概况
  
 < 1966年,美籍华人高锟(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)√发表论文,预见了低损耗的光纤能够用于通信,敲开了光纤通?信的大门,引起了人们的?重♀视。1970年,美国康宁公司℅首次研制成功损耗为20d·B/km的光纤,∈光纤通¬信?时代由此开始。光纤通信是以很高频率(1014Hz?数量?级)的光波作∟为载波、以光纤作为传输介∵质的通≦㏒信。由于光纤通信具有损耗低、≌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。光纤通信系统的传输容量从1980年到2000年增加了近一万倍,传输速度在过去?的10年中大约提高了100倍m。
  光纤通信?≮的发展∫依赖于光纤通信技术的进步。目前,?光纤通信技?术已有了长足的※发?展?,新技术也不断涌现,进而大幅度提高了通信能力,并㎎不断扩大了光?纤通信的?应用范围。
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二、?光纤通信技术发展的现状
  
  ?(一)波分复用技术。波分复用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2。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。
  *(二)光纤接入技术。光?纤mol?接入网是信息高速公路的&ld?quo;最后一公里&rdq㎡uo;1。?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?。FTT?H(光纤?到户)是≤光纤宽带接入的最终方式,它提?供全光的接入,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。目前,国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽,对大中型企业用户来说,是比较理想的接入方式。
  
三、光?纤通信技术的×发展趋势
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  近几?年来,随着技术的进步,电信管理体制的改革以及电信市场的逐步全面开放,光纤通信的发展?又一次呈现了蓬勃发展的新局面,以下在对光纤通信领域的主﹥要发展热点作一简述与?展望。

本文引用地址:http:/£/www.e%epw.co?m.cn㏑/article/1?55465.htm

  (一)向超高速系统的发展。从过去20多年的电信发展史看,网络容?量的需求和传输速率的提高一直是一对主要矛盾。传统光纤通信的发展始终按照电的时?分复用(TDM)方式进行,?每当?传输速率提高4倍,传输每比特的成本?大约下降30%~40μ%:因而高比特率系统的?经济效益∮大致按指数规律增长,这就是为什么光纤通信系统的传输速率在过去20多年来一直在持续增加的根本原因。目前商用系统已从45M?bps增加到1?0Gbps,其速§率?在2?0年时间里增加了200?0?倍,比?同期微电子技术的集成度增加速度还快得多?。高速系统的出现不仅增加了业务传输容量,而且也为各种各样∧的新业/?务,特别是宽带业务和多媒体提供了?实现的可能。
  (二)向超㎞大容量WDM系统的演进。采用电的?时分复用系№⊕统的扩容潜力已尽,然而光纤的200?nm℡可用带∽宽资源仅仅利用了不到1%,99%的资源尚待发掘。如果将多个发送波o长适当错开的光源信号同时在一极光纤上传?送,则可大大增加光纤的信息传输容量,这就是波分复用(WD?M)的基本思路。采用波分复m用系统?的主要好处是:1.可以充分∞利?用光纤的巨大带宽资源,使?容量可以迅速扩大几?倍至上∶百倍;?2.¥在大容量长途传输时℉可以节约大量光纤和再生器,从而大×大降低了传?输成本:3?.与信号速率及电调制方式无关,是引入?﹢宽带新业务的方便㎝手段;4?.利用WDM网络实现网络交换和恢复可望实现未来透明的、具有高度?生?存性的光联网。
  (三)实现光联网。上述实用化的波分复用系统技术尽管具有巨大的传输容量,但基本上是以?点到点通信为基础的系统,其′灵活性和可靠性还不够理想。如果在光路上?也能实现类似SDH在电路上的分插功≯能和交叉=连接功能的话,无疑将增加@新?一层的威力。根据这?一基本思‰路,?光的分㎜插复用器(OAD?M)和光的交叉≈连接∪设备(OXC)均已在实验室?研制成3功,前者已投入商用。〒实现光联网的基本目的是:1.实现超大容量光网络;2.实现?网络扩展性,允许网络的节点数和业务量的不断增长;3.?实现网络可重?构性,达到灵活重组网络的目∷的‖;£4㏄?.实现¤网络的透明性,允许互连?任何系统和不同制式的信号;5.实$现快?速网络恢复,恢复?时间可?达100ms。鉴于光联网具有?上述㏕潜在的巨大优∏势,发达国家投入了大量的人力、物力和财力进行预研。光联网已经成为继SDH电联网以后的又一新的光通?信发展高潮。?
  (四?)新一代?的光纤。近几年来随着IP业务量的爆∷炸式增长,电信网正开始向下一代可持续发展的方向发展,而构筑具有巨大传输容量的光纤基础设施是下一代网络的物理基础。∠传统的G.652单模光纤?在适应上述超高速长距离传送网络的发展需⌒要方面已暴露出力不从-心的态势,开发新型光纤已成为开发下一代网络基础设施的重要组成部分。目前∩,为了适>应干?线?网和城域?网的不同发展㈱需要,已出现了两种不同的新型光纤,即非零色散光纤∣(G.655光纤)和无水吸收峰光纤(全波光﹢纤)。
 3 (五)光接入?网。过?去几年间,¢网络的核心部分发生◎了翻天覆地的变化,无论是交换,还是传输都已更新?了好几代。不久㎏,网络的这一部分将成为全数字化的、软°件主宰和控制的、高度集 ?成和智能化的网络。而另一方∑面,现存的接入网仍然是被双绞线铜线主宰的(90%以上)、原始落后的模拟系统。两者在技术上的巨大反差说明接入网已确实成为?制约全网进一步发展ml的瓶颈。唯一能够根本?上彻底解决这一瓶颈问题的长远技术手段是光≠接入网。接入网中采用光接入网的主要目的是:减少维护管理费?用和故障率:开发新?设备,增加新收入±;配合本地网络结构的调整,减少节点,扩∨大覆盖;充分利用光纤化所带来的÷一系列好处:建设透明光网络,迎接多媒体时代。

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