第一篇：光纖通信的發展歷程以及未來應用

光纖通信的發展歷程以及未來應用

世界光纖通信發展史

伴隨社會的進步與發展，以及人們日益增長的物質與文化需求，通信向大容量，長距離的方向發展已經是必然的發展趨勢。由于光波具有極高的頻率（大約3 億兆赫茲），也就是說是具有極高的寬帶從而可以容納巨大的通信信息，所以用光波作為載體來進行通信一直是人們幾百年來追求的目標所在。

1、光纖通信的里程碑

在六十年代中期以前，人們雖然歷經苦心研究過光圈波導、氣體透鏡波導、空心金屬波導管等，想用它們作為傳送光波的媒體以實現通信，但終因它們或者衰耗過大或者造價昂貴而無法實用化。也就是說歷經幾百年人們始終沒有找到傳輸光波的理想傳送媒體。

一九六六年七月，英藉、華裔學者高錕博士（K.C.Kao）在PIEE 雜志上發表了一篇十分著名的文章《用于光頻的光纖表面波導》，該文從理論上分析證明了用光纖作為傳輸媒體以實現光通信的可能性，并設計了通信用光纖的波導結（即階躍光纖）。更重要的是科學地予言了制造通信用的超低耗光纖的可能性，即加強原材料提純，加入適當的摻雜劑，可以把光纖的衰耗系數降低到20dB/km以下。而當時世界上只能制造用于工業、醫學方面的光纖，其衰耗在1000dB/km以上。對于制造衰耗在20dB/km 以下的光纖，被認為是可望不可及的。以后的事實發展雄辯地證明了高錕博士文章的理論性和科學大膽予言的正確性，所以該文被譽為光纖通信的里程碑。

2、導火索

一九七０年美國康寧玻璃公司根據高錕文章的設想，用改進型化學相沉積法（MCVD 法）制造出當時世界上第一根超低耗光纖，成為使光纖通信爆炸性競相發展的導火索。

雖然當時康寧玻璃公司制造出的光纖只有幾米長，衰耗約20dB/km，而且幾個小時之后便損壞了。但它畢竟證明了用當時的科學技術與工藝方法制造通信用的超低耗光纖是完全有可能的，也就是說找到了實現低衰耗傳輸光波的理想傳輸媒體，是光通信研究的重大實質性突破。

3、爆炸性發展

自一九七０年以后，世界各發達國家對光纖通信的研究傾注了大量的人力與物力，其來勢之兇，規模之大、速度之快遠遠超出了人們的意料之外，從而使光纖通信技術取得了極其驚人的進展。

從光纖的衰耗看：

七O年：20dB/km

七二年： 4 dB/km

七四年：1.1dB/km

七六年：0.5dB/km

七九年：0.2dB/km

九O年：0.14dB/km

它已經接近石英光纖的理論衰耗極限值0.1dB/km。

從光器件看：

一九七O 年，美國貝爾實驗室研制出世界上第一只在室溫下連續波工作的砷化鎵鋁半導體激光器，為光纖通信找到了合適的光源器件。后來逐漸發展到性能更好、壽命達幾萬小時的異質結條形激光器和現在的分布反饋式單縱模激光器（DFB）以及多量子阱激光器（MQW）。光接收器件也從簡單的硅PIN 光二極管發展到量子效率達90％的Ⅲ-Ⅴ族雪崩光二極管APD。

從光纖通信系統看：

正是光纖制造技術和光電器件制造技術的飛速發展，以及大規模、超大規模集成電路技術和微處理機技術的發展，帶動了光纖通信系統從小容量到大容量、從短距離到長距離、從低水平到高水平、從舊體制（PDH）到新體制（SDH）的迅猛發展。

七六年，美國在亞特蘭大開通了世界上第一個實用化光纖通信系統。碼率為45Mb/s，中繼距離為10 km。八０年，多模光纖通信系統商用化（140Mb/s），并著手單模光纖通信系統的現場試驗工作。九０年，單模光纖通信系統進入商用化階段（565Mb/s），并著手進行零色散移位光纖和波分復用及相干通信的現場試驗，而且陸續制定數字同步體系（SDH）的技術標準。

九三年，SDH產品開始商用化（622Mb/s 以下）。

九五年，2.5Gb/s 的SDH產品進入商用化階段。

九六年，10Gb/s 的SDH產品進入商用化階段。

九七年，采用波分復用技術（WDM）的20Gb/s 和40Gb/s 的SDH產品試驗取得重大突破。此外，在光孤子通信、超長波長通信和相干光通信方面也正在取得巨大進展。

總之，從一九七０年到現在雖然只有短短不到三十年的時間，但光纖通信技術卻取得了極其驚人的進展。用帶寬極寬的光波作為傳送信息的載體以實現通信，這一幾百年來人們夢寐以求的幻想在今天已成為活生生的現實。然而就目前的光纖通信而言，其實際應用僅是其潛在能力的2％左右，尚有巨大的潛力等待人們去開發利用。因此，光纖通信技術并未停滯不前，而是向更高水平、更高階段方向發展。

中國光纖通信發展史

1973年，世界光纖通信尚未實用。郵電部武漢郵電科學研究院（當時是武漢郵電學院）就開始研究光纖通信。由于武漢郵電科學研究院采用了石英光纖、半導體激光器和編碼制式通信機正確的技術路線，使我國在發展光纖通信技術上少走了不少彎路，從而使我國光纖通信在高新技術中與發達國家有較小的差距。

我國研究開發光纖通信正處于十年**時期，處于封閉狀態。國外技術基本無法借鑒，純屬自己摸索，一切都要自己搞，包括光纖、光電子器件和光纖通信系統。就研制光纖來說，原料提純、熔煉車床、拉絲機，還包括光纖的測試儀表和接續工具也全都要自己開發，困難極大。武漢郵電科學研究院，考慮到保證光纖通信最終能為經濟建設所用，開展了全面研究，除研制光纖外，還開展光電子器件和光纖通信系統的研制，使我國至今具有了完整的光纖通信產業。

1978年改革開放后，光纖通信的研發工作大大加快。上海、北京、武漢和桂林都研制出光纖通信試驗系統。1982年郵電部重點科研工程“八二工程”在武漢開通。該工程被稱為實用化工程，要求一切是商用產品而不是試驗品，要符合國際CCITT標準，要由設計院設計、工人施工，而不是科技人員施工。從此中國的光纖通信進入實用階段。

在20世紀80年代中期，數字光纖通信的速率已達到144Mb/s，可傳送1980路電話，超過同軸電纜載波。于是，光纖通信作為主流被大量采用，在傳輸干線上全面取代電纜。經過國家“六五”、“七五”、“八五”和“九五”計劃，中國已建成“八縱八橫”干線網，連通全國各省區市?，F在，中國已敷設光纜總長約250

萬公里。光纖通信已成為中國通信的主要手段。在國家科技部、計委、經委的安排下，1999年中國生產的8×2.5Gb/sWDM系統首次在青島至大連開通，隨之沈陽至大連的32×2.5Gb/sWDM光纖通信系統開通。2005年3.2Tbps超大容量的光纖通信系統在上海至杭州開通，是至今世界容量最大的實用線路。中國已建立了一定規模的光纖通信產業。中國生產的光纖光纜、半導體光電子器件和光纖通信系統能供國內建設，并有少量出口。

有人認為，我國光纖通信主要干線已經建成，光纖通信容量達到Tbps，幾乎用不完，再則2000年的IT泡沫，使光纖的價格低到每公里100元，幾乎無利可圖。因此不要發展光纖通信技術了。

實際上，特別是中國，省內農村有許多空白需要建設；3G移動通信網的建設也需要光纖網來支持；隨著寬帶業務的發展、網絡需要擴容等，光纖通信仍有巨大的市場?，F在每年光纖通信設備和光纜的銷售量是上升的。

第二篇：光纖通信的應用和未來發展

光纖通信技術的應用及發展趨勢

【摘要】

在互聯網技術高速發展以及通信需求不斷增長的今天，對通信行業提出的服務要求也越來越高，其中光纖通信技術在我國已經經歷了超過30年的研究以及應用歷程，該通信技術的誕生以及發展屬于電信行業的一次革命性發展，這種通信技術能夠優化信息傳輸質量，同時減少可能出現的串擾問題，可以獲得非常理想的實用效果?，F階段，光纖通信技術的應用范圍越來越廣泛，從電信通信行業逐漸推廣應用到電視傳輸、軍事、工業生產過程中的現場監視、電力以及交通監控和有線電視網等領域。本文主要對光纖通信技術的實際應用和未來發展趨勢進行探討，提出筆者的思考和建議，僅供參考。

【關鍵詞】光纖通信技術；應用發展趨勢

光纖通信技術應用方面主要有：將光波當做信息載體實現傳播功能；將光纖當做延續傳播介質。現階段，在信息通信來說，光纖通信屬于第四代通信方式。具有的特點主要為：質量輕、傳播速度快、損耗不大以及體積小，同時其傳輸頻帶非常寬，能夠有效抵抗大多數電磁干擾。其所具有的這些優勢使光纖通信慢慢變成了社會主流?，F在，我國大多數通信領域都架設有光纖，同時相關業務依然在繼續拓展，得到了越來越多生產以及服務領域的認可。深入了解以及研究這種通信技術的具體應用，可以促進我國信息化的發展。

1光纖通信技術

所謂光纖通信，就是光導纖維通信，通過光導纖維來有效傳輸信號，從而達到信息傳遞目的的通信方式，我們可以將這種光纖通信當做以光導纖維為媒介的一種光通信方法[1]。其中光纖主要組成部分有：涂層、纖芯以及包層，而內芯通常只有幾十微米或者是幾微米，其直徑比發絲還??；包層就是中間層，利用纖芯以及包層具體折射率的差異，讓光信號可以在纖芯里面進行全反射，即傳輸光信號；其中涂層主要就是為了提升光纖所具有的韌性，從而保護光纖不受損害。光纖通信系統里面的光線并不是只有一根，而是由大量光纖一起聚集成的光纜，這種由大量光纖構成的光纜之所以可以在單位時間里面傳送龐大的信息，主要是因為這種光纜的光波頻率非常高，并且光纖傳輸頻帶非常寬，所以其傳輸容量相對較大。這種光纖通信技術所具有的優點包括：體積比較小，重量非常輕，采用的金屬材料非常少，具有較強抗電磁干擾性能以及抗輻射性能，具有非常好的保密性，可以防竊聽、頻帶比較寬以及抗干擾性能很好，價格比較便宜等，同時其所采用的光線材料來源非常豐富，能夠減少很多有色金屬的應用，直徑非常小，也不重。2光纖通信技術的具體應用 2.1在通信方面的應用

現階段，在通信領域里面，光纖通信技術利用光導纖維當做傳播介質的這種光纖通信起著非常重要的作用。特別是在城域通信、本地通信以及國際通信等通信行業中，光纖通信技術得到了非常廣泛的應用[2]。同時，光纖通信技術正在不斷擴展，變成了通信領域里面非常關鍵的一項技術，有效促進了整個通信行業的進一步發展。

2.2電力通信方面的應用

目前，現代化社會所具有的主要標準包括電氣化，在所有生活能源中，電力所占比例已經大于70%，在我國現代化發展程度不斷提升以及經濟迅猛發展的條件下，國家電網需要承受的負荷也在不斷增加[3]。電力系統傳統遠程通信結合人工調節的通信方式已經脫離了現代化社會的具體發展需求，引進并且有效使用電氣自動化技術的前提之一就是對電力系統里面的通信網絡進行不斷的完善。安全穩定以及高效的通信網絡能夠保證在智能系統協助下的這種電氣自動化設備投入正常運行，所以，光纖通信技術是非常理想的一個選擇?，F階段，我國大部分電力系統里面的主干線以及各區域里面的接入網絡均采用了光纖通信，這種通信技術不僅能夠有效提升電網所具有的穩定性以及可靠性，同時也能夠減少大量資金成本，降低額外花費。

2.3在傳媒行業的具體應用

對傳媒行業來說，其主要包含有無線信號接受終端、廣播以及電視等，而輸出產品大部分都是聲音以及圖像，所以其對信號穩定性以及傳播速度方面的要求非常高[4]。而光纖通信技術就同時具有非常強的抗干擾性、穩定性以及高效性，能夠確保電視信號以及電波信號在遠距離傳播過程中不發生損耗，以此來確保畫面質量以及聲音品質。現階段，很多大型媒體單位均開始投資建設采用了光纖技術的相應信號發布設備，從而保證給社會帶來品質非常高的音頻以及視頻。

2.4在互聯網中的具體應用

最具有代表性的是光纖通信以及互聯網的嫁接，由于其本身所具有的特性，使得用戶上網速度提升了很多，同時因為其傳播形式主要是光信號，不會產生很多損耗，因此在轉化數字信號的時候就更加清晰，彌補了傳統通信方式這方面的不足。此外，光纖通信用在居民家庭，能夠提升上網速度以及有效促進我國互聯網的發展，其中主要包含有物流、電子商務以及網上銀行等。網上用戶通過電腦就能夠快速進行下單以及支付，同時利用網絡可以快速跟蹤產品具體物流情況。

2.5在軍事方面的具體應用 對于現代化戰爭以及國防事業來說，先進軍事裝備所具有的信息化程度也逐漸在提升，世界各國都在深入研究信息戰爭[5]。對于保密措施，因為光纖通信能夠降低信號泄漏率，很難被竊聽，并且能夠提升其所具有的可靠性以及穩定性，因此，現階段其在世界各國軍事方面的應用非常廣。此外，光纖傳輸具有非常大的容量，能夠滿足各種要求。

3光纖通信技術的發展趨勢

盡管光纖通信技術已經越來越實用化，同時可以有效滿足現代社會各方面的需要，可是依然沒有將光纖通信所擁有的全部潛力充分發揮出來，目前只應用了其全部潛力的大約1‰[6]。在現今光纖通信技術不斷趨于完善以及電信市場慢慢改革的條件下，相關人員應該深入研究以及應用光纖通信在不同方向的發展，結合數字化和具體網絡化要求，對通信網絡建設進行進一步改善，現階段，光纖通信技術未來發展趨勢為：

3.1通信信道容量持續增大，實現超大容量

實際應用光纖通信技術的時候，各項技術和各種使用設備已經出現了明顯轉變，特別對于系統核心技術?，F階段，采用了光纖通信技術的那種l0Gbps系統開始裝備龐大的網絡系統，這一系統對光纜產生的極化模色散非常敏感，從而可以顯著提高光纖通信信息傳輸效果。然而現今光纖電纜以及10Gbps系統依然有很多互相不匹配的地方，如果進一步優化上述內容，就能夠提高光纖通信傳輸速度和信息容量。同時，最近幾年有效應用了一種波分復用技術，其可以顯著提升光纖通信傳輸速度和信息容量，在以后的通信傳輸系統里面的應用前景非常具廣闊。

3.2光孤子通信

進行超大容量傳輸的時候，這種孤子傳輸技術能夠顯著改善色散給容量和信息傳輸距離帶來的影響，可以從根本上對信息傳輸質量進行有效的改善，這對通信建設來說有著非常重要的意義。孤子傳輸技術里面的孤子具有非常強的抗干擾性，可以對極化模色散產生抑制作用，同時能夠通過光纖非線性來平衡色散，加大無中繼具體傳輸距離。盡管孤子技術依然有很多技術難題需要攻克，可是在人們的努力下，孤子技術一定在以后的大容量、長距離以及高速全光通信里面，尤其是在未來海底光通信系統里面，有著非常大的發展空間。

3.3實現全光網絡

可以說，全光網屬于光纖通信的未來。這種全光網絡通過光節點代替原來的電節點，并且節點間也均為全光化，需要傳送的信息通過光的形式實現傳輸以及交換，而交換機處理具體用戶信息的時候，不再依據比特，是按照其波長來選擇路由。現階段，該課題受到了廣泛的關注，盡管依然處于發展初期，可是已經明確知道了全光網的巨大發展前景?？朔姽馄款i是未來光通信有效發展的一種必然選擇，同時也屬于未來信息網絡的一個核心。

4結束語

對于光纖通信技術來說，其主要通過光導纖維進行信息傳遞，實際應用中應用的是大量光纖維構成的光纜，組成一種光纖通信系統。這種光纖通信技術的優點非常多，使得其在社會各個領域的應用越來越廣泛。光纖通信技術以后的發展方向主要是：超大容量、高速以及低價。在光纖通信發展過程中，應該不斷投入科技人才，勇于創新，進行不斷的突破，讓光纖通信技術不斷為社會的有效發展做出貢獻，這樣才能迎來全光網時代。

參考文獻

[1]李巖.探討光纖通信技術的應用及未來發展趨勢[J].城市建設理論研究，2014（15）：48~49.[2]王維平，趙旭.光纖通信技術的發展及趨勢[J].河南科技，2013（17）：2.[3]王曉波.論光纖通信技術的發展及應用[J].電子制作，2015（10）：162.[4]白建春.光纖通信技術的發展及其應用[J].中國新技術新產品，2010（3）：34.[5]徐昊.淺議我國光纖通信技術的應用與發展趨勢[J].消費電子，2014（4）：107，109.[6]林龍.光纖通信技術的重要特點及未來發展趨勢[J].科技創業家，2014（6）：213.作者：陳學鋒 單位：國網福建省電力有限公司信息通信分公司

第三篇：php的發展歷程及應用.

PHP 是一種易于學習和使用的服務器端腳本語言。只需要很少的編程知識你就能使 用PHP 建立一個真正交互的WEB 站點。本教程并不想讓你完全了解這種語言，只是 能使你盡快加入開發動態web站點的行列。我假定你有一些HTML（或者HTML編輯器）的基本知識和一些編程思想。簡介 PHP 是能讓你生成動態網頁的工具之一。PHP 代表：超文本預處理器（PHP:Hypertext Preprocessor）。PHP 是完全免費的，不用花錢，你可以從PHP 官方站點(http://www.tmdps.cn)了解更多。PHP 的應用在個人性質的web工程中增長顯著。根據Netcraft在1999 年10月的報告，有931122個域和321128 個IP 地址利用PHP 技術。PHP 的先進之處 應用PHP 有許多好處。當然已知的不利之處在于PHP 由于是開放源碼項目，沒有什 么商業支持，并且由此而帶來的執行速度緩慢（直到PHP4 之前）。但是PHP 的郵 件列表很是有用而且除非你正在運行像Yahoo!或者Amazon.com 這樣的極受歡迎的 站點，你不會感覺出PHP 的速度與其他的有什么不同。最起碼我就沒有感覺出來！好了，讓我們來看看PHP 有那些優點： 學習過程 我個人更喜歡PHP 的非常簡單的學習過程。與Java和Perl 不同,你不必把頭埋進 100 多頁的文檔中努力學習才可以寫出一個象樣的程序。只要了解一些基本的語法 和語言特色，你就可以開始你的PHP 編碼之

旅了。之后你在編碼過程中如果遇到了 什么麻煩，還可以再去翻閱相關文檔。PHP 的語法類似于C，Perl，ASP 或者JSP。對于那些對上述之一的語言較熟悉的人 來說，PHP 太簡單了。相反的，如果你對PHP 了解較多，那么你對于其他幾種語言 的學習都很簡單了。你只需要30分鐘就可以將PHP 的核心語言特點全

部掌握，你可能已經非常了解HTML，甚至你已經知道怎樣用編輯設計軟件或者手工來制作好看的WEB 站點。由于PHP 代碼能夠無障礙的添加進你的站點，在你設計和維護站點的同時，你可以很輕松的 加入PHP 使得你的站點更加具有動態特性。數據庫連接 PHP 可以編譯成具有與許多數據庫相連接的函數。PHP 與MySQL是現在絕佳的組合。你還可以自己編寫外圍的函數取間接存取數據庫。通過這樣的途徑當你更換使用 的數據庫時，可以輕松的更改編碼以適應這樣的變化。PHPLIB就是最常用的可以提 供一般事務需要的一系列基庫。可擴展性 就像前面說的那樣，PHP 已經進入了一個高速發展的時期。對于一個非程序員來說 為PHP 擴展附加功能可能會比較難，但是對于一個PHP 程序員來說并不困難。面向對象編程 PHP 提供了類和對象?；趙eb的編程工作非常需要面向對象編程能力。PHP支持構 造器、提取類等?？缮炜s性 傳統上網頁的交互作用是通過CGI來實現的。CGI程序的伸縮性不很理想，因為它為 每一個正在運行的CGI程序開一個獨立進程。解決方法就是將經常用來編寫CGI程序 的語言的解釋器編譯進你的web服務器(比如mod_perl,JSP)。PHP 就可以以這種方 式安裝，雖然很少有人愿意這樣以CGI方式安裝它。內嵌的PHP 可以具有更高的可 伸縮性。更多特點 PHP 的開發者們為了更適合web編程，開發了許多外圍的流行基庫，這些庫包含了 更易用的層。你可以利用PHP 連接包括Oracle，MS-Access，Mysql在內的大部分數 據庫。你可以在蒼蠅上畫圖，編寫程序下載或者顯示e-mail。你甚至可以完成網絡 相關的功能。最好的是，你可以選擇你的PHP 安裝版本需要哪些功能。引用Nissan 的Xterra 的話來說就是PHP 可以做到你想讓它做到的一切而且無所不能!

第四篇：光纖通信的發展（精選）

光纖通信的發展

光纖通信一直是推動整個通信網絡發展的基本動力之一，是現代電信網絡的基礎。光纖通信的誕生與發展是電信史上的一次重要革命，光纖通信技術發展所涉及的范圍，無論從影響力度還是影響廣度來說都已遠遠超越其本身，并對整個電信網和信息業產生深遠的影響。它的演變和發展結果將在很大程度上決定電信網和信息業的未來大格局，也將對社會經濟發展產生巨大影響。

納米技術與光纖通信

納米是長度單位，為10-9米，納米技術是研究結構尺寸在1至100納米范圍內材料的性質和應用。建立在微米/納米技術基礎上的微電子機械系統（MEMS）技術目前正在得到普遍重視。在無線終端領域，對微型化、高性能和低成本的追求使大家普遍期待能將各種功能單元集成在一個單一芯片上，即實現

SOC(System On a Chip)，而通信工程中大量射頻技術的采用使諸如諧振器，濾波器、耦合器等片外分離單元大量存在，MEMS技術不僅可以克服這些障礙，而且表現出比傳統的通信元件具有更優越的內在性能。德國科學家首次在納米尺度上實現光能轉換，這為設計微器件找到了一種潛在的能源，對實現光交換具有重要意義。

可調光學元件的一個主要技術趨勢是應用MEMS技術。MEMS技術可使開發就地配置的光器件成為可能，用于光網絡的MEMS動態元件包括可調的激光器和濾波器、動態增益均衡器、可變光衰減器以及光交叉連接器等。此外，MEMS技術已經在光交換應用中進入現場試驗階段，基于MEMS的光交換機已經能夠傳遞實際的業務數據流，全光MEMS光交換機也正在步入商用階段，繼朗訊科技公司的“Lamda-Router”光MEMS交換機之后，美國Calient Networks公司的光交叉連接裝置也采用了光MEMS交換機。

2.光交換是實現高速全光網的關鍵

光交換是指光纖傳送的光信號直接進行交換。長期以來，實現高速全光網一直受交換問題的困擾。因為傳統的交換技術需要將數據轉換成電信號才能進行交換，然后再轉換成光信號進行傳輸，這些光電轉換設備體積過于龐大，并且價格昂貴。而光交換完全克服了這些問題。因此，光交換技術必然是未來通信網交換技術的發展方向。

未來通信網絡將是全光網絡平臺，網絡的優化、路由、保護和自愈功能在未來光通信領域越來越重要。光交換技術能夠保證網絡的可靠性，并能提供靈活的信號路由平臺，光交換技術還可以克服純電子交換形成的容量瓶頸，省去光電轉換的笨重龐大的設備，進而大大節省建網和網絡升級的成本。若采用全光網技術，將使網絡的運行費用節省70%，設備費用節省90%。所以說光交換技術代表著人們對光通信技術發展的一種希望。

目前，全世界各國都正在積極研究開發全光網絡產品，其中關鍵產品便是光變換技術的產品。目前市場上的光交換機大多數是光電和光機械的，隨著光交換技術的發展和成熟，基于熱學、液晶、聲學、微機電技術的光交換機將會研究和開發出來，其中以將納米技術為基礎的微電子機械系統MEMS應用于光交換產品的開發更會加速光交換技術的發展。

第五篇：光纖通信發展現狀

摘要：波分復用（WDM，WTBX Wavelength Division Multiplexing）、光纖接入網和全光網技術是當前發展較快的幾項光纖通信技術，其中波分復用技術是在一根光纖上同時利用多個波長進行傳輸，發展前景很好。光纖用戶接入網的發展將加速光纖到戶的實現。全光網目前存在一些需要解決的技術問題，美國、日本和歐洲一些國家已建立全光網試驗網。目前使用最多的G652單模光纖的缺陷限制了其進一步發展，G653色散位移光纖由于四波混頻效應不適于在波分復用系統上的應用。G655非零色散位移單模光纖有較好的發展前景。用戶光纜具有芯數多，采用帶狀結構和塑料光纖等特點。

關鍵詞：光纖通信 波分復用 光纖接入網 全光網

一、發展較快的幾項光纖通信技術

1.波分復用技術

光纖通信的多路復用技術，一開始是采用原來銅纜沿用的PCM脈沖編碼調制方式，把模擬信號變換為數字信號，再應用時分多路（TDM，WTBX Time Division Multiplexing）技術組成一次群即基群2Mbit/s）、二次群（8Mbit/s）、三次群（34Mbit/s）和四次群（140Mbit/s)等，這種系列被稱為準同步數字系列（PDH，WTBX Plesiochronous Digital Hierarchy）。各國現有的PDH有三種系列，互不兼容，而且沒有統一的標準接口規范，各個廠家生產的設備不能互通，另外還存在上下電路困難等問題。后來改用新的同步數字系列（SDH，WTBX Sychronous Digital Hierarchy）,即STM--1（155Mbit/s），STM--4（622Mbit/s）和STM--16（2.5Gbit/s）等。SDH所采用的復用技術，仍然屬于TDM技術。

目前，SDH系列在國內外已大量使用，我國干線上主要使用STM--16，相當于可復用3萬多個話路。高于2.5Gbit/s以至更高速率的研究工作已在我國和其他許多國家展開，其間碰到的最大問題是光纖色散的限制，而要克服這些限制在技術上、成本上都十分困難。因此，當前實際應用的大都只限于2.5Gbit/s，不超過10Gbit/s的傳輸速率。

近年來，WDM技術的進展，為光纖通信的發展開辟了另一個十分廣闊的前景。WDM是在一根光纖上同時利用多個波長進行傳輸的技術。比如，目前我國開發的在一根光纖上同時傳送8個波長系統，每個波長的速率可達2.5Gbit/s，即所謂8×2.5Gbit/s系統。這樣，一根光纖的總速率可達20Gbit/s。若每個波長的速率為10Gbit/s，則一根光纖的總速率就可達80Gbit/s。這將大量節省光纖的數量。最近我國正在全國長途骨干光纜網上進行升級改造，也就是利用WDM 8×2.5Gbit/s光傳輸系統使一對光纖可同時傳送24萬路電話或2400套電視節目。據報道，國外已出現206個波長的WDM系統試驗樣機?？梢奧DM技術的發展前景很好。

WDM技術的發展，不但大量節省光纖數目和以后擴容的工程費用，而且在長途干線上還可以大量節省摻鉺光纖放大器(EDFA，Er--Doped Fiber Amplifier）的數目。因為目前摻鉺光纖放大的帶寬達30nm，足以使多個波長一起得到放大增益，不必每個波長配置單獨的摻鉺光纖放大器。當波長更多時，摻鉺光纖放大器必須有更寬的平坦帶寬增益。有資料介紹，把摻鉺光纖放大器的平坦增益特性的波長寬度從原來的30nm加大到80nm的研究，其意義將更大。

2.光纖接入網（OAN，WTHX Optical Access Network）技術

十多年來，由于各種通信業務的迅猛發展，對通信容量的需求急劇增加，光纖干線的建設應運而起，各國先后建成全國的光纜骨干網。隨后出現的問題是用戶接入網仍保留著舊的銅纜網，不能適應發展需要，必須加以改造。改造的方案很多，首先考慮到的是開發利用銅纜的潛力，進一步提高其帶寬來滿足一定時期的需要，然后再過渡到光纜。比如，當前不少國家都在采用的線對增容系統、高比特率數字用戶環路（HDSL，High—Bit--Rate Digital Subscriber Loop）、不對稱數字用戶環路（ADSL，Asymmetric Digital Subscriber Loop）、混合光纖與同軸電纜系統（HFC，WTBX Hybrid Fiber and coaxial Cable）等等都屬于一些過渡性措施，應用廣泛。

近年來，Internet的崛起大大超出人們原來的估計，目前它的年增長率已達300％，形成爆炸性的增長，并促使電信、計算機、有線電視等技術的融合，走向三網合一。三網合一意味著數據、話音、視像等各種業務都綜合起來進行傳送。這種綜合必將大大促進在接入網中大量使用光纖，促進光纖用戶接入網的發展，加速光纖到戶(FTTH，Fiber to the Home）的實現。

在實現光纖到戶前，首先采用交換式數字圖像(SDV，WTBX Switched Digital Video）系統是一種較好的方案。數字圖像系統由一個以光源光網絡(PON，WTBX Passive Optical Network）為基礎的數字光纖到路邊(FTTC，WTBX Fiber to the Curb）系統與一個單向的混合光纖與同軸電纜有線電視系統疊加而成。數字圖像系統主干傳輸部分采用共纜分纖的空分復用(SDM，WTBX Space Division Multiplexing)方式分別傳送雙向數字信號和單向模擬視像信號。上述兩種信號由設置于路邊的光網絡單元(ONU，WTBX Optical Network Unit）分別恢復成各自的基帶信號，其中語音信號經雙絞線送往用戶，數字和模擬視像信號經同軸電纜送往用戶。光網絡單元由同軸電纜負責供電。數字圖像技術的優點是數字視像和模擬視像可以兼容，較好地解決光纖到路邊的供電問題，能較可靠地傳送電信業務，對已有的混合光纖與同軸電纜網不必加以改造。因此，采用數字圖像技術作為實現光纖到戶前的過渡方案是可行的。

3.全光網技術

光纖通信技術是以光纖代替電纜，以光波代替原來頻率較低的電磁波發展起來的。因此，至今在光纖通信系統上仍需用大量的電信設備，甚至本來的光信號源也要變換成電信號源，然后進入光纖通信系統。在傳輸過程中的放大、交換及接入設備終端等基本上全是電設備。這是由于電系統比較成熟、應用比較方便所造成的。但這些電設備會帶來許多限制和干擾因素，而這些因素在光的系統中原本是可以避免的。

建立全光網的設想很早就提出來了，但困難很多，最關鍵的技術問題是解決光信號在傳輸過程中的損耗和光的交換問題。80年代出現了光纖放大器以后，研究工作的進展就比較快了。目前，光的交換技術研究也有了很大的進展，其中進展較快、較實際的是基于WDM技術的全光網。

迄今比較成熟的光放大器是摻鉺光纖放大器，它的帶寬通常在1 530～1 560nm之間，在單模光纖上開通4，8，16個波長是比較方便的。

光路交換可以有：針對光纖在不同空間位置的空分交換方式；控制不同時延進行的時分交換方式；轉換不同波長/頻率的波分/頻分交換方式；或綜合其中兩種及兩種以上的綜合交換方式。

近年來，美國、歐洲、日本等一些國家已先后建立全光網的現場試驗。比如美國組成的多波長全光通信試驗網（MONET），泛歐光纖傳輸迭加網（PHOTON）等，其中還用到一些光器件，如光的交叉連接器(OXC，Optical Cross Connector）；波長路由器（Wavelength Router）、波長轉換器（Wavelength Convertor）、插分復接/分接復用器(ADM，Add--Drop Multiplexer--Demultiplexer）等。當波分復用系統的光纖進入本局的插分復接/分接復用器后，可以讓部分波長從中分出，其它波長則直通；分出的部分波長負載上的信號進入本局，而由本局引出的信號荷載于同樣波長進入插分復接/分接復用器。其工作原理與電的ADM原理相仿。隨著各種光器件和光交換技術的不斷完善，全光網技術也將日趨成熟。

二、光纖光纜發展的一些動向

1.光纖的類型

目前，使用最多的光纖是G.652單模光纖。這種光纖的零色散波長在1 310nm附近，但這個波長的衰減大，而在1 550nm處波長的衰減最小，但是其色散系數又很大（可達20ps/(km·nm)），因此限制了這種光纖的進一步發展。

G653色散位移光纖把零色散波長移到1 550 nm附近，但由于其色散過小時，又會因非線性現象產生的新波長引起四波混頻（Four--Wave Mixing Efficiency）效應使傳輸信號減弱，同時產生串音，這就限制了這種光纖在波分復用系統上的應用。

G655非零色散位移單模光纖的衰減小，在1 530～1 565nm間的色散系數為0.1～6.0ps/(km·nm)，可以避免出現四波混頻效應，而色散系數值也不大，較適合波分復用系統的發展需要，估計這種光纖有較好的發展前景。為了盡可能減少非線性效應的影響，G.655光纖正趨向于開發大面積光纖，或稱為大有效面積非零色散位移單模光纖（LEAF）。

2.接入網用光纜的特點

與長途干線光纜相比，用戶接入網的用戶平均距離比較短，傳送信號的速率較低，用戶分散，用戶系統的成本要低，施工和維護工作要方便。因此，用戶光纜的結構應具有一些特殊性。

(1)芯數多

每根光纜所需的芯數要根據用戶分布情況、用戶密度大小、用戶的性質、城市的發展規劃和光纜所處的位置而異。目前，日本首先提出要在2010年實現光纖到戶，考慮的光纜芯數多達1 000～4 000芯的；其它一些發達國家，多考慮首先發展光纖到路邊，所提出的用戶光纜容量超過千芯的結構不多，大都在幾百芯以內。

(2)帶狀結構

當接入網用光纜當芯數較少或用于室內配線時，多采用松套束管式或光纖帶疊層嵌入松套管式；當芯數較多或用于饋線的時，則一般采用帶狀結構。這是由于帶狀光纖光纜作為大芯數光纜時，光纖的結構緊湊、集合度高且直徑小，便于多芯連接。為了減少光纜的截面面積，目前光纖帶的厚度都在300μm以下。

當采用骨架或U形帶狀結構成纜時，可采用S－Z絞，以便于在施工、維護中取出光纖帶。

不少國家主張接入網用光纜采用干式光纜，即不填充油膏，而采用防潮紙作為阻水帶進行包扎，以便于施工、維護工作。

(3)塑料光纖

過去由于塑料光纖的衰減太大、帶寬太窄而沒有考慮用于通信。近年來，通過日本、美國和歐洲一些國家的研究開發，降低了塑料光纖的的衰減、增大了帶寬，使它用于短距離的接入網成為可能。

塑料光纖最主要的優點是成本低、易于加工、重量輕、可撓性好、芯徑和數值孔徑都比較大，耦合效率較高，對施工和維護都比較方便。

目前，塑料光纖大都用在短波長，GI結構。據報道，日本和美國研制出的塑料光纖在100m上可以達到吉比特級。目前其市場正逐步上升，年增長率約為20％，這很值得注意。