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中国信息界 2011年第10期 总第192期 海外论文 光世界 国际电联标准化局技术观察报告 YoungHanChoe，VenkatesenMauree 张进京 译 摘 要：光计算是极有前途的，它能满足下一代网络、云计算和因特 网扩展 的需要。光纤网络、光子光学、 纳米技术和非线性光学方面的突破给计算机、网络和数据 中心的设计带来 了巨大变化。国际电联标准化局 (ITU-T)的这份技术观察报告综合分析 了下一代因特网和计算设备所需的光技术、标准及研究成果。 关键词 ：光 通信 网络 标准化 1介绍 导的。第15研究小组制定 了一系列的国际标准 (或提出了 建议)，明确了现在的光传输网络框架，现在正在开发未 光学是一 门关于光的科学，它的历史很长。在近代电 来的新技术，如吉比特和10吉比特无源光网络 (GPON和 信与信息技术领域， “光子学”一词有时指的是光学技 XGPON)，满足服务供应商和客户很快将提出的很难预 术，如激光和光纤在电子学中的应用。 测的带宽要求。 过去，高成本妨碍了光元件在计算机中的应用。但随 本报告分析了光通信面临的发展机遇和挑战，明确了 着光学技术的发展，随着光学器件价格的下降和微型化， 与光相关的标准制定工作。 计算机产业开始重新考虑把光技术用于计算机系统。由于 光技术耗能少 ，可以降低服务供应商的运行成本，同时能 2采用光技术的原因 减少电信的碳足迹，所以各类光器件被用于通信网络和计 算机中。光技术逐渐融入了传统的电子学领域 ，为我们走 业界专家认为光技术是解决电子学中带宽受限问题的 进光的世界铺平了道路。 最可行的手段。光速高，可以提高现在硅芯片的处理能力 现在使用最广泛的光技术是高速光纤，高速光纤连接 和传输速度，而且耗能少。 着服务器机柜、办公室、写字楼、城市网络，甚至通过 在数据通信中采用光技术的另一个显著的优点是可以 海底 电缆把各个大陆也连接了起来。光技术也用于CD— 避免电磁干扰和电路短路。光子的传输损耗低 ，带宽大 ， ROM驱动器、激光打印机和大多数复印机和扫描仪，但 可以同时互不干扰地提供多重通信通道 。电子与光子的速 这些设备都不是全光学的，都要在一定程度上依赖传统的 度不同，在电子网络中数据传输的速度以每秒百万比特计 电子电路或元件。 (Mbit／s)，而在光网络中，数据传输的速度以每秒万亿 上述技术说的是光元件在ICT领域中的应用。本报告 比特计 (Tbit／s)。一个电子开关元件所需能量约1微瓦， 主要关注光技术在数据通信设备中的应用，也就是光计算 而一个光开关元件所需能量只需1毫微瓦。与磁性材料相 的应用。 “光子学”指的是所有光技术的应用，包括频谱 比，光学材料更紧凑，更轻 ，制造成本更低，而且具有更 中的紫外光、可见光、近红外光、中红外光和远红外光。 大的存储能力。 光子学可以提供容量极大 ，速度极快的存储 、通信和 另外 ，光并行处理 的速度 比电子设备更快 ，也更便 计算能力，所以越来越多地用于数据通信领域。正如我们 宜。所以光计算系统比目前最快的电子计算系统的并行数 今天所看到的，没有光技术和光纤网络标准，因特网就不 据处理的速度都要快得多。 可能生存和发展。光技术一直是因特网带宽发展的动力， 今天光计算技术复兴的原因是人们对计算速度的需求 它可以满足视频和新业务模式的带宽饥饿需求，如用户共 空前迫切，全球对因特网接入、电视和视频服务以及下一 享视频剪辑的YouTube的需求。 代宽带的需求迅速增加。电信服务供应