关于光通信技术的应用探讨论文_张水先,李建宁

关于光通信技术的应用探讨论文_张水先,李建宁

广东亨通光电科技有限公司 广东东莞 523000

摘要:光通信在我国的通信技术领域占据着不可或缺的重要地位,该文在介绍光通信基本概念以及分类应用基础上,着重阐述了大气激光通信、光纤通信、蓝绿光通信、红外线通信等先进技术在我国光通信领域中的应用情况,指出了目前我国光通讯技术与国外发展的差距,提出了在借鉴国外先进技术的同时实现技术创新是我国光通讯技术的发展方向,并对我国光通讯技术的发展趋势做了比较深入的探讨.

关键词:光通信技术;应用探讨

1导言

光通信技术作为近几十年才开始发展的新型通信方式,由于起步较晚,光通信的发展并非突飞猛进。甚至可以说是一波三折,但总体而言,光通信技术取得了一定成就,如在光器件、光协议网络等就有一定的技术。

2光通信技术发展现状

2.1密集波分复用(DWDM)技术

自20世纪末波分复用技术出现以来,由于它能极大地提高光纤传输系统的传输容量,而迅速得到广泛的应用。单纤复用波道由开始的时候2波发展到1999年的160波,2007年的512波到今天的1024波以上,发展速度是相当的惊人。2005年中华为公司已经在512波的系统已经可以商用。由过去只利用的C波段,发展到今天的L波段,S波段,可见技术的发展是如何的神速。同时,DWDM系统除了波长数和传输容量不断增加外,光传输距离也从600km左右大幅度扩展到2000km以上。1.28Tbit/s(128×10Gbit/s)的DWDM系统已达到无电中继传输8000km;实验室最高记录已达40Gbit/s无电再生传输10000km。

2.2光纤接入网技术

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进入千家万户的关键技术。FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式,它提供全光接入,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。我国从2003年起,在“863”项目的推动下,开始了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网,发展势头良好。

2.3光器件EDFA技术

EDFA用作线路放大器实现了直接光放大,具有增益高、带宽宽、增益特性对光偏振状态不敏感、对数据速率以及格式透明且在多路系统中信道交叉串扰可忽略等优点,是它在光纤通信系统的一个重要应用。尤其EDFA在密集波分复用(DWDM)传输系统中的应用大大增加了光纤的传输信息容量,使EDFA成为光放大器的主流。同时,EDFA可以扩大网径和用户数,目前在我国已经大量采用EDFA的光纤CATV网。

3光通信技术发展的新趋势

3.1WDM技术的发展领域由长途传输转为城域网

光通信技术的发展趋势之一就是WDM技术的发展领域将从以前的长途传输转为城域网。城域网WDM的最大优势在于它的成本低,和长途网的传输不同,城域网的传输一般不超过100千米的距离,在这一距离内长途网需要使用到外调解器和光放大器,这二者在城域网中都可以省略。因此,光传输的元器件的成本就可以有效的降低,从而导致整个光通信传输系统的成本也能够减少。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不仅如此,为了使得城域网WDM的业务成本变得更低,充分利用资源,我们又提出了粗波分复用的概念。粗波分复用是4、8和16个波长的典型组合,这种粗波分复用系统对激光器的波长的精确度的要求非常低,不需要有波长锁定器、致冷器等。由于粗波复用系统的资源消耗低,尺寸小,因此本着经济、节约和效率的原则来看,粗波复用系统的在我国光通信技术中的城域网中将有光明的发展前景。

3.2新一代光纤的开发

目前光通信技术所用的光纤还无法满足人们的需求,在可预期的时间里,光通信系统的光纤的波段将会进一步扩大,其能够传输的信息容量自然也会增大。当前为了满足干线网和城域网二者各自发展的需求,国际上已经开发出了许多新的光纤品种,比如G.655和G.656,在光纤品种的研究与开发方面,我国与国际先进水平也在逐渐接近,G.655和G.656这两种光纤在我国也开始大规模的生产。就目前状况而言,常规光纤还是光通信中的主要的传输媒介,但经过一段时间的研发,微结构光纤的运用一定会更加的广泛,结构多样,功能强大的光器件也必然涌现。

3.3全光网络发展

我国传统的光网络虽然已经全光化了各个节点,但在网络结点的地方使用的依旧是电器件,这制约了我国的光电通信网的传输容量。从目前的光通信技术发展来看,初步估计在即将到来的10年中,光传输的速率将提高100倍。在如此告诉的光传输中,电器件在网络结点中的应用必然无法满足时代的需要,因此,全光网络的实行是必然的选择。在时代大潮的推动下,移动电话、计算机网络、电视等三者的迅速融合和互联网用户的猛增,使得WDM的发展有更重的任务和需求。为了满足广大用户的需求,带有简易光交叉连接功能的光分叉复用设备也将随之产生,为全光网络的实现提供必要的基础。此外,在未来的全光网络中,无源的光器件也会被广泛运用,以便降低全光联网出现问题的概率。所以,实现网络的全光能够形成端到端的一条“虚波长”道路,帮助用户实现全光网络的连接。

3.4光学薄膜技术

我们正处于信息千变万化的时代,因此光通信技术的发展情况对时代的进步有很大的影响。光通信技术的进步会大力推动光纤电子各个方面的革新和发展,比如光无源器件、光纤放大器等。在光通信技术的发展进程中,光学薄膜技术对于改善和提升光器件的功能有着重大的作用。光学薄膜技术可以促进光连路的耦合的效率,也能够提高一些光学薄膜器件的性能,比如干涉滤光片型器件等,使之发挥出更大的功用。正是由于现代科技的不断进步,我们对光通信方面的光学薄膜的材料、工艺等的研究也将更多,这些新兴的研究也会更有力地推动光通信技术的进步。

3.5光孤子通信

光孤子通信指的是一种非线性结构的全光通信,光弧子通信的工作原理是根据光纤折射率的非线性光脉冲压缩和群速度色散所英气的脉冲展宽平衡,在此情形下保持光信号的脉冲在高速率的远距离传输途中还能保持波形的不变。正是基于这个原理,光孤子通信在波分复用之类的高速率、大容量的光通信中应用广泛。因此,在发展日益迅猛的光通信技术中,光孤子技术会采用长距离的高速通信。

4结语

光通信技术作为国家高新技术的制高点,在新科技新技术突飞猛进的今天,各国光通信新技术、新方案、新产品层的更新换代日新月异,光纤光缆及通信电缆技术必将获得前所未有的巨大发展。

参考文献

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[2]毛谦.我国光通信技术和产业的最新发展[J].光通信研究,2014,(01):1-4+66.

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[4]王磊.光通信技术现状及其发展趋势探讨[J].科技传播,2011,(04):219+206.

论文作者:张水先,李建宁

论文发表刊物:《建筑科技》2017年第8期

论文发表时间:2017/10/9

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