光纤通信技术现状与发展趋势.pdfVIP

光纤通信技术现状与发展趋势

摘要：1970年，美国康宁公司成功研制出损耗为20dB的石英光

纤，证明光纤作为通信传输介质是可行的。同年，GaAIAs异质结半

导体激光器在常温下实现连续工作，为光纤通信提供了光源。从此，

光纤通信时代进入高速发展期。我国从1974年开始研究光纤通信技

术，因光纤体积小、重量轻、传输频带极宽、传输距离远、电磁干扰

抗性强以及不易串音等优点，发展十分迅速。目前，光纤通信在邮电

通信系统等诸多领域发展迅猛，光纤通信优越的性能及强大的竞争力，

很快代替了电缆通信，成为电信网中重要的传输手段。从总体趋势看，

光纤通信必将成为未来通信发展的主要方式。

关键词：光纤通信技术；特点；发展趋势

1光纤通信技术概念

光纤通信技术是以光信号作为信息载体、以光纤作为传输介质的

通信技术。在光纤通信系统中，因光波频率极高以及光纤介质损耗极

低，故而光纤通信的容量极大，要比微波等通信方式带宽大上几十倍。

光纤主要由纤芯、包层和涂敷层构成。纤芯由高度透明的材料制成，

一般为几十微米或几微米，比一根头发丝还细;外面层称为包层，它

的折射率略小于纤芯，包层的作用就是确保光纤它是电气绝缘体，因

而不需要担心接地回路问题;涂敷层的作用是保护光线不受水气侵蚀

及机械擦伤，同时增加光线的柔韧性;在涂敷层外，往往加有塑料外

第1页共5页

套。光纤的内芯非常细小，由多根纤芯组成光缆的直径也非常小，用

光缆作为传输通道，可以使传输系统占极小空间，解决目前地下管道

空间不够的问题。

2光纤通信技术现状

2．1单模光纤

单模光纤是目前主要应用的一种光纤。80年代后，光纤通信已

逐步从短波长的多模光纤转向长波长的单模光纤应用。随着光通信系

统的发展，最早实用化的常规单模光纤G．652光纤在降低损耗提升

带宽性能方面还有进一步提升空间，而在1．55μm窗口实现最低损

耗的色散位移单模光纤G．653实现了这样的改进。90年代后，密集

波分复用(DWDM)技术迅速发展，使光纤传输容量极大提高，而四波混

频会引起复用信道间串扰，严重影响WDM系统性能，为适应需要，非

零色散位移光纤G．655应运而生。

2．2波分复用(WDM)技术

波分复用(WDM)技术是一项90年代在通信网中扮演重要角色的

技术。波分复用技术是将一系列载有信息的不同波长的光信号合成一

束，让其沿着单根光纤传输;在接收端再将各个不同波长的光信号分

开的通信技术。利用该技术大大增加光纤传输容量，降低成本;节省

光纤及光中继器，达到对已建成系统扩容目的。2．3光纤接入技术

随着社会发展，通信信息量在不断增加，业务的种类也不断丰富，传

统的语音业务、短信业务已不能满足人们的信息需求，高速、高保真

音视频等多媒体业务越来越受到人们的青睐。光纤接入技术大幅提升

第2页共5页

了信息传输速度，满足了人们对信息高速传输的需求。光纤接入技术

通过主干传输网络和用户接入两部分实现光纤入户，利用光调制解调

器，让用户享受到高速带宽资源。

3光纤通信技术发展趋势

3．1多年来，人们对高速率及大容量的追求不断推进着光纤通

信技术的发展

如何最大化的拓展光纤带宽，成为各国不断研究目标。目前国际

上利用波分复用(WDM)和光时分复用(OTDM)技术提升光纤系统容量。

为了提高光纤通信系统的传输容量，光波长分割复用技术经历了三个

阶段，即波分复用(WDM)、密集波分复用(DWDM)和光频分复用(OFDM)

技术，系统传输容量随着技术的发展成千倍提升，目前容量1．6Tbit/s

的波分复用系统已得到大量商用，全光传输的距离也在大幅提升。另

一种提升传输容量的方式是采用光时分复用(OTDM)技术，不同于WDM

技术通过增加光纤传输信道数量来提升容量，OTDM技术是通过提升

信道传输速率来提高容量，其单信道最高速率已达640Gbit/s。利用

波分复用技术，把多个OTDM信号进行复用，WDM/OTDM混合传输系统

可以进一步提高光纤通信系统的传输容量。偏振