1 光通信技術(shù)的含義

 

　　光通信技術(shù)，顧名思義，就是一種以光波為傳播媒介的通信技術(shù)。在通信行業(yè)中，光波和無線電波是兩種重要的傳輸媒介，其中無線電波更廣為人知。和無線電波相比，光波頻率更高，波長(zhǎng)更短，因此傳輸?shù)念l帶也更寬。與此同時(shí)，光通信的容量比無線電波的大，其抗外界干擾的能力也要更強(qiáng)。

 

　　眾所周知，光線包括可見光和不可見光，其中不可見光包括紅外線和紫外線，光通信技術(shù)的傳輸媒介就是各種光線。按照不同的標(biāo)準(zhǔn)分類，光通信可以分為有線光通信和大氣光通信，二者的傳輸媒介不同；按照光源的不同又可將光通信分為激光通信和非激光通信兩種。在眾多光通信中，我們經(jīng)常用到的有以下這些：光纖通信、紅外線通信、紫外線通信、大氣激光通信、藍(lán)綠光通信等。這五種常見的光通信有著各自的優(yōu)點(diǎn)，比如大氣激光通信保密性好，傳輸容量大等；光纖通信則抗干擾強(qiáng)，不受周圍環(huán)境影響等。因此，各光通信技術(shù)都有自己的用武之地。

 

　　2 光通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

 

　　光通信技術(shù)本身起步晚，在我國(guó)的發(fā)展也是經(jīng)歷了不少的曲折。目前而言，我國(guó)已基本掌握了光通信技術(shù)各方面如光線、器件等的關(guān)鍵技術(shù)，并逐步推廣了光通信技術(shù)的應(yīng)用。

 

　　(1) 密集波分復(fù)用技術(shù)

 

　　密集波分復(fù)用技術(shù)作為上世紀(jì)末出現(xiàn)的重要通信技術(shù)，對(duì)于提高光纖傳輸系統(tǒng)的容量起到了極大的作用，因此其也被普遍運(yùn)用于光通信里。光纖復(fù)用波最初只有2 波，如今也發(fā)展為1024 波以上，其中的迅猛發(fā)展可見一斑。隨著技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，密集波復(fù)用系統(tǒng)在波長(zhǎng)數(shù)和傳輸容量方面都迅速增加，同時(shí)，光傳輸的距離也在大幅度的擴(kuò)展，從最初的大約600 千米擴(kuò)展到2000 千米以上，不得不說，光通信技術(shù)的發(fā)展速度不容小覷。

 

　　(2) 光纖接入網(wǎng)技術(shù)

 

　　當(dāng)今社會(huì)，網(wǎng)絡(luò)滲透到人們工作、生活的各個(gè)方面，所以信息的輸入和輸出也需要符合廣大人們的需求。為了將必要的信息高速地傳輸給用戶，滿足用戶的信息需求，要求我們裝有能進(jìn)行信息傳輸?shù)膶拵ЬW(wǎng)絡(luò)，更需要有好的用戶接入部分。光纖接入網(wǎng)就是我們大眾所用的關(guān)鍵技術(shù)之一。光纖寬帶最終接入網(wǎng)絡(luò)，需要光纖到戶，光纖到戶所提供的是全光接入，用戶可以享用不被限制的帶寬，因此可以很好滿足用戶的寬帶接入的需要。在2003 年之后，我國(guó)推行了不少光通信技術(shù)方面的項(xiàng)目，光纖到戶也得到了較為廣泛的應(yīng)用，且保持良好、平穩(wěn)的發(fā)展趨勢(shì)。

 

　　(3) 光器件EDFA 技術(shù)

 

　　光器件EDFA 作為線路的放大器，有諸多的優(yōu)點(diǎn)，比如說增益高，帶寬較寬，對(duì)光偏振狀態(tài)不太敏感，能夠忽略多路系統(tǒng)中的信道交叉所帶來的干擾等等，因此，EDFA 技術(shù)在光通信系統(tǒng)中也有重要的應(yīng)用。光器件的EDFA 技術(shù)也可應(yīng)用于密集波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)之中，這一技術(shù)的應(yīng)用極大地增加了光纖系統(tǒng)的所能夠傳輸?shù)男畔⒌娜萘?。不僅如此，EDFA 技術(shù)的應(yīng)用還能夠增加網(wǎng)徑大小和用戶的數(shù)量，正因如此，我國(guó)的光通信技術(shù)中EDFA 的應(yīng)用很廣泛。

 

　　3 光通信技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)

 

　　光通信技術(shù)作為一種新興的通信技術(shù)，具有廣闊的發(fā)展前景和強(qiáng)大的生命力。

 

　　(1) WDM技術(shù)的發(fā)展領(lǐng)域由長(zhǎng)途傳輸轉(zhuǎn)為城域網(wǎng)

 

　　光通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一就是WDM技術(shù)的發(fā)展領(lǐng)域?qū)囊郧暗拈L(zhǎng)途傳輸轉(zhuǎn)為城域網(wǎng)。城域網(wǎng)WDM的最大優(yōu)勢(shì)在于它的成本低，和長(zhǎng)途網(wǎng)的傳輸不同，城域網(wǎng)的傳輸一般不超過100 千米的距離，在這一距離內(nèi)長(zhǎng)途網(wǎng)需要使用到外調(diào)解器和光放大器，這二者在城域網(wǎng)中都可以省略。因此，光傳輸?shù)脑骷某杀揪涂梢杂行У慕档?，從而?dǎo)致整個(gè)光通信傳輸系統(tǒng)的成本也能夠減少。

 

　　不僅如此，為了使得城域網(wǎng)WDM的業(yè)務(wù)成本變得更低，充分利用資源，我們又提出了粗波分復(fù)用的概念。粗波分復(fù)用是4、8 和16 個(gè)波長(zhǎng)的典型組合，這種粗波分復(fù)用系統(tǒng)對(duì)激光器的波長(zhǎng)的精確度的要求非常低，不需要有波長(zhǎng)鎖定器、致冷器等。由于粗波復(fù)用系統(tǒng)的資源消耗低，尺寸小，因此本著經(jīng)濟(jì)、節(jié)約和效率的原則來看，粗波復(fù)用系統(tǒng)的在我國(guó)光通信技術(shù)中的城域網(wǎng)中將有光明的發(fā)展前景。

 

　　(2) 新一代光纖的開發(fā)

 

　　目前光通信技術(shù)所用的光纖還無法滿足人們的需求，在可預(yù)期的時(shí)間里，光通信系統(tǒng)的光纖的波段將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，其能夠傳輸?shù)男畔⑷萘孔匀灰矔?huì)增大。當(dāng)前為了滿足干線網(wǎng)和城域網(wǎng)二者各自發(fā)展的需求，國(guó)際上已經(jīng)開發(fā)出了許多新的光纖品種，比如G.655 和G.656，在光纖品種的研究與開發(fā)方面，我國(guó)與國(guó)際先進(jìn)水平也在逐漸接近，G.655 和G.656 這兩種光纖在我國(guó)也開始大規(guī)模的生產(chǎn)。就目前狀況而言，常規(guī)光纖還是光通信中的主要的傳輸媒介，但經(jīng)過一段時(shí)間的研發(fā)，微結(jié)構(gòu)光纖的運(yùn)用一定會(huì)更加的廣泛，結(jié)構(gòu)多樣，功能強(qiáng)大的光器件也必然涌現(xiàn)。

 

　　(3) 全光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展

 

　　我國(guó)傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)雖然已經(jīng)全光化了各個(gè)節(jié)點(diǎn)，但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的地方使用的依舊是電器件，這制約了我國(guó)的光電通信網(wǎng)的傳輸容量。從目前的光通信技術(shù)發(fā)展來看，初步估計(jì)在即將到來的10 年中，光傳輸?shù)乃俾蕦⑻岣?00 倍。在如此告訴的光傳輸中，電器件在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)中的應(yīng)用必然無法滿足時(shí)代的需要，因此，全光網(wǎng)絡(luò)的實(shí)行是必然的選擇。

 

　　在時(shí)代大潮的推動(dòng)下，移動(dòng)電話、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電視等三者的迅速融合和互聯(lián)網(wǎng)用戶的猛增，使得WDM的發(fā)展有更重的任務(wù)和需求。為了滿足廣大用戶的需求，帶有簡(jiǎn)易光交叉連接功能的光分叉復(fù)用設(shè)備也將隨之產(chǎn)生，為全光網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)提供必要的基礎(chǔ)。此外，在未來的全光網(wǎng)絡(luò)中，無源的光器件也會(huì)被廣泛運(yùn)用，以便降低全光聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)問題的概率。所以，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的全光能夠形成端到端的一條"虛波長(zhǎng)"道路，幫助用戶實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)的連接。

 

　　(4) 光學(xué)薄膜技術(shù)

 

　　我們正處于信息千變?nèi)f化的時(shí)代，因此光通信技術(shù)的發(fā)展情況對(duì)時(shí)代的進(jìn)步有很大的影響。光通信技術(shù)的進(jìn)步會(huì)大力推動(dòng)光纖電子各個(gè)方面的革新和發(fā)展，比如光無源器件、光纖放大器等。在光通信技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程中，光學(xué)薄膜技術(shù)對(duì)于改善和提升光器件的功能有著重大的作用。光學(xué)薄膜技術(shù)可以促進(jìn)光連路的耦合的效率，也能夠提高一些光學(xué)薄膜器件的性能，比如干涉濾光片型器件等，使之發(fā)揮出更大的功用。正是由于現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步，我們對(duì)光通信方面的光學(xué)薄膜的材料、工藝等的研究也將更多，這些新興的研究也會(huì)更有力地推動(dòng)光通信技術(shù)的進(jìn)步。

 

　　(5) 光孤子通信

 

　　光孤子通信指的是一種非線性結(jié)構(gòu)的全光通信，光弧子通信的工作原理是根據(jù)光纖折射率的非線性光脈沖壓縮和群速度色散所英氣的脈沖展寬平衡，在此情形下保持光信號(hào)的脈沖在高速率的遠(yuǎn)距離傳輸途中還能保持波形的不變。正是基于這個(gè)原理，光孤子通信在波分復(fù)用之類的高速率、大容量的光通信中應(yīng)用廣泛。因此，在發(fā)展日益迅猛的光通信技術(shù)中，光孤子技術(shù)會(huì)采用長(zhǎng)距離的高速通信。

 

　　(6) 光通信技術(shù)將更好運(yùn)用于物聯(lián)網(wǎng)

 

　　物聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展對(duì)于光通信技術(shù)的應(yīng)用也提出了更高的要求。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要接入、聚集和傳輸各種類型的信號(hào)，在此基礎(chǔ)上形成輻射全國(guó)、覆蓋全國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)，因此，光通信技術(shù)必然會(huì)在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中運(yùn)用廣泛。我們可以預(yù)見，不管是傳統(tǒng)的固定電話所形成的網(wǎng)絡(luò)還是如今的移動(dòng)手機(jī)所形成的網(wǎng)絡(luò)，都是要形成一個(gè)能夠滿足人們需求的泛在網(wǎng)。我們希望能隨時(shí)隨地掌握海量的信息，獲得足夠的資訊，因此通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也必須要能夠滿足我們的這種需求。物聯(lián)網(wǎng)的承載量大，通信技術(shù)自然不能落后。

 

　　4 結(jié)語(yǔ)

 

　　在這個(gè)信息大爆炸的社會(huì)，如何滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的信息需求是通信技術(shù)發(fā)展中要不斷思考的問題。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們的生活水平和生活質(zhì)量也不斷提升，在此基礎(chǔ)上人們的通信系統(tǒng)所提供服務(wù)的質(zhì)量要求也必然更高。光通信技術(shù)作為新興的通信技術(shù)，成為了現(xiàn)代社會(huì)中信息傳輸不可或缺的重要部分，發(fā)揮了越來越大的作用。跟隨者時(shí)代進(jìn)步的浪潮和科技發(fā)展的洪流，通信技術(shù)毫無疑問地會(huì)有更大的發(fā)展，可以預(yù)見在不久的將來，光通信技術(shù)必然會(huì)成為我們通信的中流砥柱，為我們帶來更美好的生活體驗(yàn)。