光纤通信状况及前景综述

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目前我国敷设的光缆总长度已超过4.05×106km，大约7.582×107芯km，但微波线路长度仅有2×105km，远低于光缆线路的传输容量，我国的信息容量大多数都是通过光缆线路进行传输的。由此可见，光纤线路在我国信息传输中占据着非常重要的位置。

1.光纤通信的特点

我国的光纤技术是从20世纪70年代进行研究的，现在我国的光纤通信技术不仅可以满足国内的网络建设的需求，而且也正在走向国际通信网络的建设中。光纤通信的发展如此迅速主要是因为光纤具有以下特点。

（1）宽带信息容量大。光纤通信容量大，并且光纤的传输宽度比电缆线或者铜线的宽度大很多，但是对于单波长的光纤系统，由于终端的设备受到很大的限制，往往发挥不出来光纤的传输宽度的优点。所以需要科学的技术进行增加传输的容量。

（2）损耗低，可长距离传送。光纤通信的损耗率比普通的通信损耗率要低得多，光纤不仅损耗低，而且也可以进行长距离的通信，目前最长的通信距离可以达到万米以上，因此光纤通信更加实用于社会网络信息量比较的地方[1]。并且光纤通信性价比比较高，具有很好的安全性。

（3）抗电磁干扰能力强。光纤主要是由石英作为原材料制造出的绝缘体材料，这种材料绝缘性好，而且不容易被腐蚀。光纤通信最重要的特点是抗电磁干扰能力强，并且不受自然界的太阳黑子活动的干扰、电离层的变化以及雷电的干扰，也不会受到人为的电磁干扰。并且光纤通信还可以与电力导体进行复合形成复行型的光缆线或者与高压电线平行架设，光纤通信的这一特性对强电领域的通信系统具有很大的作用。光强通信因为可以不受电磁脉冲的效益的干扰，光纤通信系统也可以运用到军事中。

（4）安全性能和保密性好。在以往电波的传输中，由于电磁波在传输的过程中有泄露的现象，因此会造成各种传输系统的干扰，并且保密性不好。但是光纤通信主要是利用光波进行传输信号的，光信号完全被限制在光波导的结构中，而其他的泄露的射线都会被光纤线外的包皮吸收，即使在条件不好的环中或者是拐角处也很少有光波泄露的现象[2]。并且在光纤通信的过程中，可以使很多的光纤线放进一个光缆内，也不会出现干扰的情况。因此光纤通信具有很强的抗干扰能力和保密性，并且光纤通信的安全性能也是非常高的。光纤通信除了上述的一些具体的特点外，还有很多的优点，如光纤的原材料成本低，资源丰富，光纤柔软、重量轻、容易进行铺设，并且光纤的使用寿命长、稳定性好。并且光纤的通信应用范围比较广泛，不仅可以用于电力通信中，而且在工业领域和军事领域以及其他的领域中用途是非常广泛的。

2.光纤通信在我国的发展现状

我国的光纤通信技术在发展的过程中经历很多的波折和困难，但是随着科学的不断进步和发展，我国的光纤通信已经掌握了光纤、系统以及器件等等各个方面的重要技术。光纤通信技术的应用和创新在国际上也是比较先进的国家。到目前为止，我国的光纤通信的应用范围也越来越广，不仅涉及到海底通信、长途干线以及局域网等等，而且在国际上应用也是非常广泛的。

（1）单模和多磨的光纤。随着我国通信技术和通信设备的不断发展，对长距离的网络信号的传输运用的需求量越来越多，当前我国所采用的光纤通信主要是单模和多模光纤，单模光纤主要应用于长距离的传输，并且适合在多个不同的地域应用。多模光纤的价格比较低，传输的距离相对倒模短，主要应用于中断距离的传输信号的场合。

（2）光纤接入技术的应用。光纤接入技术的应用不仅可以实现信息的传输的高速化，而且满足人们的需求。光纤接入技术是高速信息接入用户中的关键措施，在光纤接入技术中，由于光纤到达的地理位置不同有不同的应用，比如FTTC、FTTH、FTTB等就是根据用户的程度进行定义的。其中FTTH是光纤接入技术中最后一种方式，他可以给用户提供全光的接入技术[3]。所以可以充分利用宽带的特性，给用户提供不受任何限制的宽带。这种技术的应用主要是从2003年投入使用的，目前已经在全国的30多个城市内建立实验网。不仅包括商用、网吧、居民用户等，而且还包括企业主导、运营业商主导以及房地产开发商主导等等，通过试验发现应用这种光纤通信技术具有很大的发展前景。

（3）光波复用技术的应用。光纤通信的复用技术的应用已经从电时分系统（ETDM）的应用发展到光时分复用（OTDM）系统、光波分复用系统（WDM），光码分复用系统（OCDM）以及光频分复用系统（OFDM）等等方向发展应用。①电时分系统的应用。电时分技术主要应用于同步传输系统SDH以及准同步传输系统PDH中，电时分的速率从STM-1（155Mb/s）逐渐发展到STM-256（40Gb/s），并且电时分系统技术的STM-64（10Gb/s）已经广泛应用于商务中。②光时分和光波分复用系统的应用。光波分复用系统是在一根光纤线中同时进行传输多种波长光信号的一种技术，光波分复用技术的本质主要是在光纤上进行光频分复用。主要是因为光波通常运用波长进行描述、控制以及进行监测。在光波分复用技术的发展中以及每一个光载波占用的光源发光频率精确、频段很窄的情况下，使用光频分复用更加恰当。目前，人们把信道间隔较小的WDM称作是密集波分复用的DWDM，这种系统主要是在1550mm的被长段或者用8、16等更多个波长在一对光纤中形成的光通信系统，每一个波长的间隔为1.6mm、波宽为200GHz、波长为0.8mm，波宽为100GHz等等或者更短、更窄的宽带[4]。③光码分复用系统。光码分复用系统主要是采用光纤信道，对信息进行编码主要是单极性扩频码序列，这种技术可以使低速率的数据信息复用转变成为高速率的光脉冲序列进行复用或者传输，从而可以实现多个用户共享信道、高速率透明以及随机异步接入的通信方式。光码分在光纤通信领域中应用是非常有用的。在光纤通信中，这种技术把CDMA通信技术以及光纤通信技术的优点和特长融入在一起，不仅具有很强的安全性和保密性，而且也可以使用户随机异步进行接入网等等优点[5]。如果将OTDM与DWDM的通信技术进行联合使用，不仅可以有效的发挥各自的优势，而且可以使总速率和总效率得到很大的提高。

3.光纤通信在我国的发展前景

我国的光纤通信技术虽然有很大的进步发展，但是随着科学的不断的进步，社会的不断发展，我国的光纤技术依然有很大的发展前景和发展空间，在未来的高科技时代中，我国的光纤通信技术的发展主要体现在以下四个方面。

（1）光纤性能不断的改善。在当期我国的光纤通信技术主要是采用石英作为原材料进行制造的光纤，但是石英光纤的发展以及达到0.2db/Km，已经接近理论的数值，因此石英光纤不可能再达到0.1db/Km以下，所以，人们正在进行探索采用重金属氧化物、氟化物以及卤化物玻璃纤维不仅可以达到0.7db/Km,而且可以将之0.02db/Km，并且这些光纤原材料可以将光纤技术向超长波进行转换[6]。从而可以使一次传输距离不仅达到上万米，而且可以达到更长的传输距离。这一技术的发展将会对建设、规划部级以及网际通信网络具有重要的价值和意义。

（2）光纤通信容量不断的扩大。目前我国的光纤通信技术的容量可以达到120Gb/s，随着技术的不断发展，如果将多个不同波长的光信号同时在一个光纤上进行传输，不仅可以有效增加光纤的传输容量，而且可以增加光纤的使用效率。由此可见，我国光纤通信技术正朝着大容量的通信技术发展。

（3）新一代的光纤接入技术。近几年来，随着IP业务和通信业务量的不断增长，人们的需求也越来越高，不仅要求语音服务业务，而且要求具有高保真音乐、高速数据以及互动视频等等一些多媒体业务。这些多媒体业务不仅需要宽带的主干进行传输，用户更是关键因素。通过进行研究光纤接入技术，可以解决未来互联中多种业务的高效的接入。在具体的研究过程中，主要是进行研究宽带无源光网络的技术以及实现技术与动态宽带分配方案、实用化技术与具有高性价比的宽带接入解决方案，测试技术与相关性能指标等等新一代光纤技术的接入[7]，从而可以掌握具有独特的宽带光纤接入核心技术。

（4）实现光联网技术。智能化光网络的是发展的新一代的光网络技术，光联网技术代表着光纤通信的发展方向，通过进行研究智能化光联网的技术，不仅可以解决未来互联网在光层上的灵活性和动态以及高效的问题。

在进行智能化光联网的研究发展过程中，重点进行研究核心技术和A-SON技术以及进行研制节点设备。并提出规范，完成组网以及系统的实验，并且在测量技术方面主要进行研究ASON的性能评估方法以及总体技术要求和相应的测试。从而完成光节点、光接口以及光网络等不同的光层面的性能测试、协议测试以及联网和功能测试等。光纤通信技术的作为我国信息技术的重要研究之一，通过不断的研究发展，光纤通信技术将会在未来的信息时代中占据着非常重要的位置。不仅使我国的光纤通信技术在国内广泛使用，而且要将我国的光纤通信技术走向国际化和全球化。