光纤通信光源技术论文(二)

光纤通信光源技术论文2

中国光纤通信技术综述

光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。近年来,光纤通信技术取得了长足的进步,新技术不断涌现,极大地提高了通信能力,扩大了光纤通信的应用范围。

1.中国光纤光缆发展现状

1.1普通光纤

普通单模光纤是最常用的光纤。随着光通信系统的发展,光中继距离和单波长信道容量增加,G.652.A光纤的性能可能会进一步优化,这表明1550rim区域的低衰减系数没有得到充分利用,光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合ITUTG.654的截止波长偏移单模光纤和符合G.653的色散偏移单模光纤已经实现了这样的改进。

1.2芯网络光缆

我国干线(包括国家干线、省干线和地区干线)已全面使用光缆,其中多模光纤已被淘汰,全部使用单模光纤,包括G.652光纤和G.655光纤。国内已经使用了G.653光纤,但未来不会发展。由于G.654光纤不能大幅度提高光纤系统的容量,所以在我国的地面光缆中还没有使用。干线光缆使用分立式光纤,不使用光纤带。干线光缆主要用于室外。在这些光缆中,一直使用的紧套绞合和骨架结构目前已经停止使用。

1.3接入网光缆

在接入网中,光缆距离短、分支多、插入频繁。为了增加网络的容量,通常增加光纤芯的数量。特别是在局部管道中,由于管道内径有限,增加光纤芯数的同时增加光缆的光纤组装密度,减小光缆的直径和重量是非常重要的。接入网采用G.652普通单模光纤和G.652.C低水峰单模光纤。低水峰单模光纤适用于密集波分复用,目前在国内已经少量使用。

1.4室内光缆

室内光缆通常用于同时传输语音、数据和视频信号。且也可以用于遥测和传感器。国际电工委员会(IEC)光缆分类中所指的室内光缆至少应包括室内光缆和综合布线用光缆两部分。市话光缆敷设在市话局或其他电信机房内,紧密有序,位置相对固定。综合布线光缆放置在用户室内,主要由用户使用,因此要比市话光缆更严格地考虑其脆弱性。

1.5电力线中的通信光缆

光纤是电介质,光缆也可以做全电介质,完全无金属。这种全介质光缆将是电力系统中最理想的通信线路。用于敷设电力线路的全介质光缆有两种:全介质自承式(ADS)结构和用于架空地线的缠绕式结构。ADS光缆因其可独立部署、应用范围广,在我国输电系统改造中得到了广泛应用。中国已经能够生产多种ADS光缆来满足市场需求。但在产品结构和性能方面,如大型光缆的结构、光缆的蠕变和耐电弧性等。,需要进一步完善。ADS光缆在中国近期需求量很大,是目前的热门产品。

2.光纤通信技术的发展趋势

对于光纤通信来说,超高速率、超大容量、超长距离传输一直是人们追求的目标,全光网络也是人们不懈追求的梦想。

2.1超大容量超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量,在未来的跨海光传输系统中具有广阔的应用前景。近年来,波分复用(WDM)系统发展迅速。目前,1.6Tbit/ WDM系统已经在商业上得到广泛应用,全光传输距离也在大大扩展。另一种提高传输容量的方法是采用光时分复用(OTDM)技术。与WDM通过增加单根光纤传输的信道数量来提高传输容量不同,OTDM技术通过提高单信道速率来提高传输容量,其最高单信道速率达到640 Gbit/s

毕竟,仅仅依靠OTDM和WDM来提高光通信系统的容量是有限的,可以对多个OTDM信号进行波分复用,从而大大提高传输容量。偏振复用(PDM)技术可以明显削弱相邻信道之间的相互作用。由于归零码(RZ)编码信号在超高速通信系统中占用的空间较小,降低了对色散管理分布的要求,而RZ编码方法对光纤非线性和偏振模色散(PMD)有很强的适应性,所以目前的超大容量WDM/OTDM通信系统基本都采用RZ编码传输方法。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本包含在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。

2.2光孤子通信

光孤子是一种特殊的ps级超短光脉冲。由于处于光纤的异常色散区,群速度色散和非线性效应达到平衡,所以通过光纤长距离传输后波形和速度保持不变。光孤子通信是利用光孤子作为载体,实现长距离无失真通信,在零误码的情况下,信息最远可以传输到万里。

光孤子技术的未来前景是:采用超长距离高速通信、时域和频域超短脉冲控制技术、超短脉冲产生和应用技术,将电流速率从10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增加传输距离方面,采用了重定时、整形和再生技术,降低了ASE,通过光学滤波,传输距离增加到100000km以上。在高性能EDFA方面,是为了获得低噪声高输出的EDFA。当然,在实际的光孤子通信中还存在许多技术问题,但突破性的进展使人们相信,光孤子通信在长距离、高速率、大容量的全光通信中,特别是在海底光通信系统中,有着光明的发展前景。

2.3全光网络

未来的高速通信网络将是全光网络。全光网络是光纤通信技术发展的最高和最理想的阶段。传统的光网络已经实现了节点之间的全光化,但是网络的节点处仍然使用电气设备,这限制了当前通信网络干线总容量的进一步提高,因此真正的全光网络成为了一个非常重要的课题。

全光网络用光节点代替电节点,节点是全光的。信息总是以光的形式传递和交换的。交换机不是按位处理用户信息,而是根据其波长决定路由。

目前,全光网络的发展仍处于起步阶段,但已显示出良好的发展前景。从发展趋势来看,形成真正的以WDM技术和光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈,已经成为未来光通信发展的必然趋势,是未来信息网络的核心,是通信技术发展的最高水平,甚至是理想水平。

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光通信技术作为信息技术的重要支撑平台,将在未来的信息社会中发挥重要作用。虽然经历了全球光通信的“寒冬”,但未来光通信市场仍将呈现上升趋势。从现代通信的发展趋势来看,光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们所期待的真正的全光网络时代将在不久的将来如期到来。

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