序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇激光通信技術(shù)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

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2 光纖通信技術(shù)的發(fā)展史

近幾十年來，通信技術(shù)發(fā)展迅速，隨著通信技術(shù)要求越來越高，光纖通信具有帶寬高、出錯率小、傳輸快速等特點，使其逐漸走進人們視野，成為應(yīng)用最廣泛的通信技術(shù)。目前，我國主干網(wǎng)基本上也都是光纖通信，但仍存在一些不足。為了更好、更安全的通信，我們需了解光纖通信技術(shù)的發(fā)展史。光纖通信技術(shù)起源于國外，20世紀五六十年代，開始研制出光纖，但那個時候光纖的損耗高達每千米358分貝。后又經(jīng)過英國科學(xué)家?guī)啄甑难芯?，研究出理論損耗可以減少到每千米19分貝的新型光纖。接著日本也開始研究光纖，但還是沒能達到最低損耗。最后，康寧公司采用粉末法研制出了每千米損耗20分貝的石英光纖。最近，摻鍺石英光纖損耗降到了每千米0.2分貝，已經(jīng)達到了石英光纖理論上提出的最低損耗極限。

3 光纖通信技術(shù)

3.1 光纖通信技術(shù)概述

光纖采用光波通信，光纖是一種由玻璃或塑料制成的纖維,利用全反射原理來傳輸信息的材料。光纖的發(fā)射裝置的一端采用發(fā)光二極管或者一束激光將光脈沖傳輸至光纖，另一端接收裝置采用光敏元件檢測脈沖信號。光纖又分單模光纖和多模光纖，單模光纖的直徑在8um-10um之間，多模光纖的直徑有50um和62.5um兩種。兩者相比，單模光纖的傳輸距離更長。

3.2 光纖通信技術(shù)的特點

3.2.1 傳輸帶寬高、容量大

光纖與雙絞線和同軸電纜相比，其傳輸帶寬高及信息容量大。帶寬高和光纖的直徑?jīng)]有直接關(guān)系，即：不會由于光纖的直徑大而帶寬高 。隨著光纖通信系統(tǒng)各個終端設(shè)備技術(shù)的改進，與密集波分復(fù)用技術(shù)結(jié)合應(yīng)用，使得光纖的通信帶寬高及信息容量大。

3.2.2 損耗低，傳輸距離長

在光纖、雙絞線和同軸電纜三種傳輸介質(zhì)中，光纖的傳輸損耗最低。由于損耗低，那么傳輸?shù)木嚯x相對而言也就長。減少了通信系統(tǒng)中的中繼器使用量，從而降低了布置整個系統(tǒng)的成本，直接給運營商帶來更好的經(jīng)濟利益。

3.2.3 抗干擾性好，保密性強

光纖以石英為材料制成，石英有較好的絕緣性、抗腐蝕性，從而抗電磁波干擾性強，不會形成接地回路。一般電磁波傳輸容易泄露信息，從而保密性差，而光纖基本上不會發(fā)生串擾現(xiàn)象，保密性強。光纖在通信中，受環(huán)境影響極小，可見光纖適用于強電領(lǐng)域。光纖還有質(zhì)量小，輕便，布網(wǎng)方便，成本低，原材料石英豐富，耐高溫等特點。

4 現(xiàn)代光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀

21世紀，光纖通信技術(shù)快速發(fā)展起來。光纖通信技術(shù)主要是引入了光纖接入網(wǎng)技術(shù)和波分復(fù)用技術(shù)，從而大大的提高了通信的質(zhì)量和安全性。

4.1 光纖接入網(wǎng)技術(shù)

光纖接入網(wǎng)技術(shù)是光纖通信技術(shù)一個全新的領(lǐng)域，來實現(xiàn)信息快速和高速傳輸，滿足了人們生活的需求。光纖接入網(wǎng)技術(shù)由寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)和用戶接入各部分組成。光纖接入網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)或者最后一個環(huán)節(jié)就是用戶接入技術(shù)。要想所有用戶實現(xiàn)信息的高速傳輸，滿足用戶的帶寬需求，用戶接入技術(shù)主要是對接入網(wǎng)的用戶終端而言，通過該技術(shù)為用戶提供方便，方便為用戶提高不受限制的寬帶，來滿足用戶需求。光纖接入網(wǎng)技術(shù)除了為網(wǎng)絡(luò)通信主干網(wǎng)負責(zé)數(shù)據(jù)傳輸外，還負責(zé)網(wǎng)絡(luò)中所有用戶接入網(wǎng)絡(luò)的用戶接入技術(shù)。目前，根據(jù)光纖寬帶的接入位置，來進一步區(qū)分光纖，主要有FTTB、FTTC、FTTCab、FTTH等類型。首先，介紹光纖到戶技術(shù)，簡稱FTTH。光纖到戶技術(shù)主要在光纖寬帶接入方面來提供全光的接入方式。光纖到戶技術(shù)利用光纖帶寬的特點，先收集寬帶信息，接下來整理處理寬帶信息，最后傳輸寬帶信息。通過這樣的操作來給用戶提供所需要的帶寬，來滿足用戶上網(wǎng)需求和信息傳輸需求?？梢姡饫w接入網(wǎng)的最后一個環(huán)節(jié)是光纖到戶技術(shù)。根據(jù)光纖到戶技術(shù)不同的應(yīng)用來看主要分為光纖有源接入技術(shù)和光纖無源接入技術(shù)兩種形式。光纖有源接入技術(shù)實際上就是點到點的P2P技術(shù)，其主要為用戶可以實現(xiàn)用戶PC到服務(wù)器終端的直接連接，P2P可以實現(xiàn)高帶寬接入；光纖無源接入技術(shù)則為一點到多點的XPON技術(shù)。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信方式一般都具有通信瓶頸的問題，光纖接入網(wǎng)技術(shù)能夠很好地解決這個問題，能夠滿足主干網(wǎng)絡(luò)或者核心網(wǎng)絡(luò)的傳輸通信信息量。為了更好地滿足用戶和網(wǎng)絡(luò)的傳輸需求，通常光纖接入網(wǎng)技術(shù)會結(jié)合SDH. ATM等多種技術(shù)混合使用，產(chǎn)生GPON、APON和EPON三種技術(shù)。一般而言，在電路交換性的業(yè)務(wù)通常使用GPON技術(shù)；只在信息傳輸過程中起到點對多點的連接作用的是EPON；相比較而言APON技術(shù)相對復(fù)雜，其用的比較少。

4.2 波分復(fù)用技術(shù)

波分復(fù)用技術(shù)是使用波分復(fù)用器，來大大降低光纖的損耗，從而來提高帶寬，傳輸更大的信息量。波分復(fù)用技術(shù)可以使用在不同的光波頻段和不同的波長，將傳輸?shù)牡蛽p耗窗口分為很多個單通信管道。波分復(fù)用技術(shù)同時也在發(fā)送端裝備波分復(fù)用器，利用它把不同的信號一起傳送到光纖中，再利用光纖進行信息的傳輸。同樣也在接收端安裝波分復(fù)用器，其作用是把光纖中輸出的信號再按不同的頻率和波長進行分開處理。在接收端分離這些不同信號過程中，在同一個信道里的光波信號是獨立的，從而實現(xiàn)不同光波信號在同一個信道里傳輸，即光復(fù)用技術(shù)傳輸。目前，波分復(fù)用技術(shù)在飛速發(fā)展，使用范圍不斷擴大。波分復(fù)用技術(shù)其中的粗波分復(fù)用技術(shù)，其信道間隔為20nm，采用波分復(fù)用技術(shù)中的集體發(fā)送和劃分，從而實現(xiàn)在1260nm-1620nm范圍內(nèi)波長的波分復(fù)用。采用此技術(shù)能夠大大降低光器件的成本，從而提高運營商的經(jīng)濟利益，同時也在很大程度上提高了信道容量。因此，波分復(fù)用技術(shù)得到了很多運營商的好評并得到了很大程度的應(yīng)用。

4.3 光放大技術(shù)

在光纖接入網(wǎng)技術(shù)和波分復(fù)用技術(shù)兩個技術(shù)成熟的同時，為了更好地通信，進一步引入光放大技術(shù)，光放大技術(shù)主要是采用光放大器對光信號進行放大加強。光放大技術(shù)很大程度上促進了光復(fù)用技術(shù)、光孤子通信以及全光網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展。在放大傳信號之前，應(yīng)該進行OEO變換，即：光電變換及電光變換。

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光纖通信的發(fā)展趨勢

1、光纖到家庭(FTTH)的發(fā)展

FTTH可向用戶提供極豐富的帶寬,所以一直被認為是理想的接入方式,對于實現(xiàn)信息社會有重要作用,還需要大規(guī)模推廣和建設(shè)。FTTH所需要的光纖可能是現(xiàn)有已敷光纖的2～3倍。過去由于FTTH成本高,缺少寬帶視頻業(yè)務(wù)和寬帶內(nèi)容等原因,使FTTH還未能提到日程上來,只有少量的試驗。近來,由于光電子器件的進步,光收發(fā)模塊和光纖的價格大大降低;加上寬帶內(nèi)容有所緩解,都加速了FTTH的實用化進程。

發(fā)達國家對FTTH的看法不完全相同:美國AT&T認為FTTH市場較小,在0F62003宣稱:FTTH在20-50年后才有市場。美國運行商Verizon和Sprint比較積極,要在10—12年內(nèi)采用FTTH改造網(wǎng)絡(luò)。日本NTT發(fā)展FTTH最早,現(xiàn)在已經(jīng)有近200萬用戶。目前中國FTTH處于試點階段。

FTTH[遇到的挑戰(zhàn):現(xiàn)在廣泛采用的ADSL技術(shù)提供寬帶業(yè)務(wù)尚有一定優(yōu)勢。與FTTH相比:①價格便宜②利用原有銅線網(wǎng)使工程建設(shè)簡單③對于目前1Mbps—500kbps影視節(jié)目的傳輸可滿足需求。FTTH目前大量推廣受制約。

對于不久的將來要發(fā)展的寬帶業(yè)務(wù),如:網(wǎng)上教育,網(wǎng)上辦公,會議電視,網(wǎng)上游戲,遠程診療等雙向業(yè)務(wù)和HDTV高清數(shù)字電視,上下行傳輸不對稱的業(yè)務(wù),AD8L就難以滿足。尤其是HDTV,經(jīng)過壓縮,目前其傳輸速率尚需19.2Mbps。正在用H.264技術(shù)開發(fā),可壓縮到5～6Mbps。通常認為對QOS有所保證的ADSL的最高傳輸速串是2Mbps,仍難以傳輸HDTV?？梢哉J為HDTV是FTTH的主要推動力。即HDTV業(yè)務(wù)到來時,非FTTH不可。

FTTH的解決方案:通常有P2P點對點和PON無源光網(wǎng)絡(luò)兩大類。

F2P方案一一優(yōu)點:各用戶獨立傳輸,互不影響,體制變動靈活;可以采用廉價的低速光電子模塊;傳輸距離長。缺點:為了減少用戶直接到局的光纖和管道,需要在用戶區(qū)安置1個匯總用戶的有源節(jié)點。

PON方案——優(yōu)點:無源網(wǎng)絡(luò)維護簡單;原則上可以節(jié)省光電子器件和光纖。缺點:需要采用昂貴的高速光電子模塊;需要采用區(qū)分用戶距離不同的電子模塊,以避免各用戶上行信號互相沖突;傳輸距離受PON分比而縮短;各用戶的下行帶寬互相占用,如果用戶帶寬得不到保證時,不單是要網(wǎng)絡(luò)擴容,還需要更換PON和更換用戶模塊來解決。(按照目前市場價格,PEP比PON經(jīng)濟)。

PON有多種,一般有如下幾種:(1)APON:即ATM-PON,適合ATM交換網(wǎng)絡(luò)。(2)BPON:即寬帶的PON。(3)OPON:采用通用幀處理的OFP-PON。(4)EPON:采用以太網(wǎng)技術(shù)的PON,0EPON是千兆畢以太網(wǎng)的PON。(5)WDM-PON:采用波分復(fù)用來區(qū)分用戶的PON,由于用戶與波長有關(guān),使維護不便,在FTTH中很少采用。

發(fā)達國家發(fā)展FTTH的計劃和技術(shù)方案,根據(jù)各國具體情況有所不同。美國主要采用A-PON,因為ATM交換在美國應(yīng)用廣泛。日本NTT有一個B-FLETts計劃,采用P2P-MC、B-PON、G-EPON、SCM-PON等多種技術(shù)。SCM-PON:是采用副載波調(diào)制作為多信道復(fù)用的PON。

中國ATM使用遠比STM的SDH少,一般不考慮APON。我們可以考慮的是P2P、GPON和EPON。P2P方案的優(yōu)缺點前面已經(jīng)說過,目前比較經(jīng)濟,使用靈活,傳輸距離遠等;宜采用。而比較GPON和EPON,各有利弊。GPON:采用GFP技術(shù)網(wǎng)絡(luò)效率高;可以有電話,適合SDH網(wǎng)絡(luò),與IP結(jié)合沒有EPON好,但目前GPON技術(shù)不很成熟。EPON:與IP結(jié)合好,可用戶電話,如用電話需要借助lAD技術(shù)。目前,中國的FTTH試點采用EPON比較多。FTTH技術(shù)方案的采用,還需要根據(jù)用戶的具體情況不同而不同。

近來,無線接入技術(shù)發(fā)展迅速?？捎米鱓LAN的IEEE802.11g協(xié)議,傳輸帶寬可達54Mbps,覆蓋范圍達100米以上,目前已可商用。如果采用無線接入WLAN作用戶的數(shù)據(jù)傳輸,包括:上下行數(shù)據(jù)和點播電視VOD的上行數(shù)據(jù),對于一般用戶其上行不大,IEEES02.11g是可以滿足的。而采用光纖的FTTH主要是解決HDTV寬帶視頻的下行傳輸,當然在需要時也可包含一些下行數(shù)據(jù)。這就形成“光纖到家庭+無線接入”(FTTH+無線接入)的家庭網(wǎng)絡(luò)。這種家庭網(wǎng)絡(luò),如果采用PON,就特別簡單,因為此PON無上行信號,就不需要測距的電子模塊,成本大大降低,維護簡單。如果,所屬PON的用戶群體,被無線城域網(wǎng)WiMAX(1EEE802.16)覆蓋而可利用,那么可不必建設(shè)專用的WLAN。接入網(wǎng)采用無線是趨勢,但無線接入網(wǎng)仍需要密布于用戶臨近的光纖網(wǎng)來支撐,與FTTH相差無幾。FTTH+無線接入是未來的發(fā)展趨勢。

2、光交換的發(fā)展什么是通信?

實際上可表示為:通信輸+交換。

光纖只是解決傳輸問題,還需要解決光的交換問題。過去,通信網(wǎng)都是由金屬線纜構(gòu)成的,傳輸?shù)氖请娮有盘?交換是采用電子交換機?，F(xiàn)在,通信網(wǎng)除了用戶末端一小段外,都是光纖,傳輸?shù)氖枪庑盘枴：侠淼姆椒☉?yīng)該采用光交換。但目前,由于目前光開關(guān)器件不成熟,只能采用的是“光-電-光”方式來解決光網(wǎng)的交換,即把光信號變成電信號,用電子交換后,再變還光信號。顯然是不合理的辦法,是效串不高和不經(jīng)濟的。正在開發(fā)大容量的光開關(guān),以實現(xiàn)光交換網(wǎng)絡(luò),特別是所謂ASON-自動交換光網(wǎng)絡(luò)。

通常在光網(wǎng)里傳輸?shù)男畔?一般速度都是xGbps的,電子開關(guān)不能勝任。一般要在低次群中實現(xiàn)電子交換。而光交換可實現(xiàn)高速XGbDs的交換。當然,也不是說,一切都要用光交換,特別是低速,顆粒小的信號的交換,應(yīng)采用成熟的電子交換,沒有必要采用不成熟的

大容量的光交換。當前,在數(shù)據(jù)網(wǎng)中,信號以“包”的形式出現(xiàn),采用所謂“包交換”。包的顆粒比較小,可采用電子交換。然而,在大量同方向的包匯總后,數(shù)量很大時,就應(yīng)該采用容量大的光交換。目前,少通道大容量的光交換已有實用。如用于保護、下路和小量通路調(diào)度等。一般采用機械光開關(guān)、熱光開關(guān)來實現(xiàn)。目前,由于這些光開關(guān)的體積、功耗和集成度的限制,通路數(shù)一般在8—16個。

電子交換一般有“空分”和“時分”方式。在光交換中有“空分”、“時分”和“波長交換”。光纖通信很少采用光時分交換。

光空分交換:一般采用光開關(guān)可以把光信號從某一光纖轉(zhuǎn)到另一光纖?？辗值墓忾_關(guān)有機械的、半導(dǎo)體的和熱光開關(guān)等。近來,采用集成技術(shù),開發(fā)出MEM微電機光開關(guān),其體積小到mm。已開發(fā)出1296x1296MEM光交換機(Lucent),屬于試驗性質(zhì)的。

光波長交換:是對各交換對象賦于1個特定的波長。于是,發(fā)送某1特定波長就可對某特定對象通信。實現(xiàn)光波長交換的關(guān)鍵是需要開發(fā)實用化的可變波長的光源,光濾波器和集成的低功耗的可靠的光開關(guān)陣列等。已開發(fā)出640x640半導(dǎo)體光開關(guān)+AWG的空分與波長的相結(jié)合的交叉連接試驗系統(tǒng)(corning)。采用光空分和光波分可構(gòu)成非常靈活的光交換網(wǎng)。日本NTT在Chitose市進行了采用波長路由交換的現(xiàn)場試驗,半徑5公里,共有43個終端節(jié),(試用5個節(jié)點),速率為2.5Gbps。

自動交換的光網(wǎng),稱為ASON,是進一步發(fā)展的方向。

3、集成光電子器件的發(fā)展

如同電子器件那樣,光電子器件也要走向集成化。雖然不是所有的光電子器件都要集成,但會有相當?shù)囊徊糠质切枰沂强梢约傻摹Ｄ壳罢诎l(fā)展的PLC-平面光波導(dǎo)線路,如同一塊印刷電路板,可以把光電子器件組裝于其上,也可以直接集成為一個光電子器件。要實現(xiàn)FTTH也好,ASON也好,都需要有新的、體積小的和廉價的和集成的光電子器件。

日本NTT采用PLO技術(shù)研制出16x16熱光開關(guān);1x128熱光開關(guān)陣列;用集成和混合集成工藝把32通路的AWG+可變光衰減器+光功率監(jiān)測集成在一起;8波長每波速串為80Gbps的WDM的復(fù)用和去復(fù)用分別集成在1塊芯片上,尺寸僅15x7mm,如圖1。NTT采用以上集成器件構(gòu)成32通路的OADM。其中有些已經(jīng)商用。近幾年,集成光電子器件有比較大的改進。

中國的集成光電子器件也有一定進展。集成的小通道光開關(guān)和屬于PLO技術(shù)的AWG有所突破。但與發(fā)達國家尚有較大差距。如果我們不迎頭趕上,就會重復(fù)如同微電子落后的被動局面。

光纖通信的市場

眾所周知,2000年IT行業(yè)泡沫,使光纖通信產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模爆炸性地發(fā)展,產(chǎn)品生產(chǎn)過剩。無論是光傳輸設(shè)備,光電子器件和光纖的價格都狂跌。特別是光纖,每公里泡沫時期價格為羊1200,現(xiàn)在價格Y100左右1公里,比銅線還便宜。光纖通信的市場何時能恢復(fù)?

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與普通的通信相比，光纖的損耗率要低得多。目前，光纖的損耗可以低達0.2dB/km。中繼光放大器間距可達100多km，而傳統(tǒng)的銅電纜中繼放大器間距僅為幾百米到幾千米。因此，除了用戶到小站間仍使用銅電纜，其他通信網(wǎng)中包括電視網(wǎng)、跨海洋的網(wǎng)絡(luò)全部使用光纖通信。光纖通信在長距離傳輸中的優(yōu)勢非常明顯。目前光纖通信的最長通信距離達到10000m以上。

1.2抗干擾能力強

與其他光纜相比，光纖通信具有非常明顯的優(yōu)點———抗電磁干擾能力極強。光纖通信設(shè)備的主要成分是SiO的應(yīng)用給光纖通信技術(shù)帶來無可比擬的優(yōu)勢。由于石英具有極強的抗腐蝕性和絕緣性，因此，應(yīng)用到光纖通訊設(shè)備上使其同樣具有較強的抗干擾能力。光纖通信不會受到太陽黑子活動、電離層變化、雷電以及人為釋放的電磁等方面的干擾，這一特性使得光纖可以應(yīng)用到軍事領(lǐng)域中。

1.3安全性和保密性高

因為光纖主要依靠光波的全反射原理進行傳輸，光信號完全被限制在包層內(nèi)，光波泄露的現(xiàn)象很少發(fā)生。而且一個光纜內(nèi)的很多光纖線之間也不會相互干擾，因此，光通信的抗干擾能力很強，保密性和安全性非常高。此外，光纖的重量很輕、體積較小，這樣既節(jié)省空間又使得設(shè)備的安裝非常方便。另外，用來制作光纖通信設(shè)備的原材料越來越豐富，而且價格低廉，穩(wěn)定性好，同時受環(huán)境溫度影響小，使用壽命很長。光纖通信技術(shù)這些優(yōu)勢使其在日常生活中的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域越來越廣。

2光纖通信技術(shù)在我國的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1普通單模光纖的現(xiàn)狀

光纖分為單模光纖和多模光纖兩大類。目前，普通單模光纖是我們生活中最常見的光纖。單模光纖只能傳輸一種模式的光，且對光源的譜寬及穩(wěn)定性都有較高的要求。隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展，單模光纖的傳輸距離和信息容量也在不斷增加，G652.A光纖的性能還能進一步優(yōu)化和提高。符合ITUTG654規(guī)定的截止波長的單模光纖和符合G653規(guī)定的單模光纖是對G652.A光纖進行了改進。

2.2接入網(wǎng)光纜的發(fā)展現(xiàn)狀

光纖接入網(wǎng)指的是以光纖為主要媒質(zhì)實現(xiàn)接入網(wǎng)的信息傳送。光纖接入逐漸替代原有電纜，成為通信接入網(wǎng)未來重點的發(fā)展方向。接入網(wǎng)光纜的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在接入網(wǎng)的光纜距離不斷縮短、分支越來越多、分插頻繁等。通常情況下，接入網(wǎng)的光纜會采用增加光纖芯數(shù)的方式來增加網(wǎng)絡(luò)容量。尤其是城市的光纖管道，由于管道內(nèi)徑有限制，只能通過增加管內(nèi)光纖芯數(shù)和光纖的集裝密度來增加網(wǎng)絡(luò)容量，同時需要減輕光纜的重量，縮小光纜的直徑。通常，接入網(wǎng)光纖使用G652普通單模光纖或G652C低水峰的單模光纖，而前者在我國使用較多。

2.3室內(nèi)光纜的發(fā)展現(xiàn)狀

室內(nèi)光纜指的是光傳輸載體（光纖）經(jīng)過一定技術(shù)手段處理而形成的線纜，通常需要同時支持語音、數(shù)據(jù)以及視頻等信號傳輸。室內(nèi)光纜主要包括綜合布線與局內(nèi)光纜兩大部分。其中綜合布線的光纜一般供用戶使用，放置在室內(nèi)用戶端，而局內(nèi)光纜放在中心局或其他各類電信機房內(nèi)。室內(nèi)光纜結(jié)構(gòu)的設(shè)計和應(yīng)用容易受到建筑物本身的限制及光纜材料多樣化的影響，因此室內(nèi)光纜相對復(fù)雜。雖然其抗拉度較小，保護層也較差，但是室內(nèi)光纜仍然有經(jīng)濟、便捷、便于信息傳遞等自身優(yōu)勢。室內(nèi)光纜傳輸信息速度很快，而且具有信號穩(wěn)定、清晰、強烈，抗干擾性好，信息流量大等優(yōu)點。

2.4通信光纜的發(fā)展現(xiàn)狀

通信光纜主要包括多根光纖芯和包層組成的纜芯、外保護層，屬于全介質(zhì)光纜，是電力系統(tǒng)中最為理想的通信線路。通信光纜主要依靠電流傳輸信號，在數(shù)據(jù)信息傳輸方面具有一定優(yōu)勢，但是其傳輸信息量較小。ADSS光纜則因為其可以單獨布放，比較適用于電力通信領(lǐng)域。目前我國電力系統(tǒng)改造過程中廣泛應(yīng)用ADSS光纜，但是我國通信光纜的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能仍然需要進一步完善。

2.5塑料光纖的發(fā)展

塑料光纖在我國也得到了廣泛應(yīng)用，其成本低廉、傳輸速度較快，是優(yōu)質(zhì)的短距離信息傳輸介質(zhì)。它主要利用光的全反射或者光在塑料纖維內(nèi)的跳躍來進行傳輸，因此在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)領(lǐng)域有巨大的潛在市場。塑料光纖可以應(yīng)用于海底。在海底進行鋪設(shè)時，海底光纖使用絕緣材料包裹導(dǎo)線，同時其兩端采用激光器，大大節(jié)約成本，相應(yīng)的通話費用也有一定的減少。

3我國光纖通信技術(shù)在未來的發(fā)展趨勢

3.1超大的容量，超長的距離

超大容量、超長距離的傳輸技術(shù)在我國通信技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒂袕V闊的應(yīng)用前景。波分復(fù)用技術(shù)（WDM）通過增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)，大大提高光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量。目前1.6Tbit/s的光波分復(fù)用系統(tǒng)已經(jīng)大量商用，同時全光傳輸?shù)木嚯x也在逐漸增加。而光時分復(fù)用技術(shù)（OTDM）通過提高單信道速率來提高傳輸容量，使目前單信道最高速率達到640Gbit/s。要想進一步提高光纖通信的傳輸速度和傳輸容量，僅僅依靠光波分復(fù)用技術(shù)或光時分復(fù)用技術(shù)是很難實現(xiàn)的，必須同時結(jié)合光時分復(fù)用和光波分復(fù)用技術(shù)，只有這樣才能進一步提高光纖的傳輸速度和容量。

3.2光網(wǎng)絡(luò)智能化

智能化的光網(wǎng)絡(luò)是我國光纖通信技術(shù)未來非常重要的發(fā)展方向。近50年的發(fā)展歷程中，信息傳輸一直占據(jù)著光纖通信技術(shù)的主導(dǎo)地位。隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)實現(xiàn)完美結(jié)合，進一步促進光網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)朝著更高更好的方向發(fā)展?，F(xiàn)代化的光網(wǎng)絡(luò)不僅能實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的傳輸，同時結(jié)合計算機控制技術(shù)、自動發(fā)現(xiàn)功能及更加完善的自我保護修復(fù)能力，真正形成智能化的光網(wǎng)絡(luò)。

篇（4）

電力系統(tǒng)中的通信需要使用各種不同的設(shè)備，可是設(shè)備不同，接口的方式和轉(zhuǎn)換的方式也就不同了，例如，用戶線的延伸、中繼線的傳輸?shù)取３酥?，各種通信手段在電力系統(tǒng)中使用，增加了電力通信系統(tǒng)的復(fù)雜性。

1.2電力系統(tǒng)傳輸信息實時性強

電力通信系統(tǒng)中傳輸?shù)男畔⒂欣^電保護信號、話音信號、電力負荷檢測的信息和圖像等，這些信息的量不大，可是實時性很強。

1.3電力通信系統(tǒng)通信的范圍很廣

電力通信系統(tǒng)的主要服務(wù)對象有發(fā)電廠、供電局、變電站、電管所等，所以電力通信系統(tǒng)的通信系統(tǒng)非常的廣，對光纖技術(shù)提出了更高的要求。

1.4電力通信系統(tǒng)要求可靠性和靈活性較高的通信

電力系統(tǒng)對人們的生產(chǎn)和生活有很重要的影響，它的重要任務(wù)就是維持電力供應(yīng)的穩(wěn)定。為了維持電力通信系統(tǒng)的正常運作，就要避免間斷或者突況的發(fā)生，所以要具有較高靈活性和可靠性的電力通信，為了滿足這種需求就要應(yīng)用光纖通信。

1.5為了滿足電力通信系統(tǒng)的需求，通信技術(shù)要有很強的抗沖擊能力

電力系統(tǒng)如果突然發(fā)生故障，就會波及很大的范圍，造成通信的業(yè)務(wù)量短時間內(nèi)增加很多，所以電力通信系統(tǒng)要求通信技術(shù)具備很強的抗沖擊能力，為了滿足這種需求，就要應(yīng)用光纖通信。

2電力通信系統(tǒng)中經(jīng)常用的光纖

在我國，電力通信系統(tǒng)是不同的，想要建設(shè)一個光纖通信網(wǎng)是非常困難和復(fù)雜的，時代的發(fā)展對電力通信提出了更高的要求，在通信網(wǎng)中也就要求更加先進的光纖。目前經(jīng)常用的電力通信光纖有光纖復(fù)合地線、光纖復(fù)合相線等。

2.1光纖復(fù)合地線

光纖復(fù)合地線指的是電力傳輸線路中的地線中有一定的具有地線作用和光纖優(yōu)點，同時可靠性強和不需要進行特殊維護的管線單元。同時想要應(yīng)用光纖復(fù)合線需要很大的投資，它主要應(yīng)用于建設(shè)新線路和更新舊線路。主要作用就是防止輸電線路被雷擊，同時也可以通過地線中的光纖進行信息傳輸，將地線架空。

2.2自承式光纜

自承式光纜主要分為兩種，即金屬自承式光纜和全介質(zhì)自承式光纜。全介質(zhì)自承式光纜的質(zhì)量很輕、直徑很小、結(jié)構(gòu)式全絕緣的，尤其是它的光學(xué)性能非常的穩(wěn)定，就能夠降低停電造成的損失，這種光纖非常的特殊；金屬自承式光纜具有簡單的結(jié)構(gòu)、較低的成本，應(yīng)用與電力系統(tǒng)時不需要將短路電流和熱容量考慮在內(nèi)。

2.3光纖復(fù)合地線

光纖復(fù)合地線指的是輸電線路中一種電力光纜，這種光纜將光纖單元復(fù)合在輸電線路相線中。光纖復(fù)合地線將電力系統(tǒng)的線路資源進行充分的利用，防止和外界發(fā)生矛盾，這是電力通信系統(tǒng)應(yīng)用的一種新型光纜，對解決架空線路受限問題非常有效，也可以防止發(fā)生雷擊時間，除此之外，在使用光纖復(fù)合相線以后，使地線絕緣的運行更加穩(wěn)定，也節(jié)省了電能。

3對電力系統(tǒng)光纖通信網(wǎng)的維護

目前，電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用光纖通信技術(shù)，而光纖通信技術(shù)不斷加大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。良好的維護電力系統(tǒng)光纖通信網(wǎng)是電力系統(tǒng)更加安全和可靠的保證。第一，要提高電力系統(tǒng)工作人員的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)，需要對他們就行全面的培訓(xùn)；第二，積極引進先進設(shè)備，更新技術(shù)和設(shè)備，維持光纖通信網(wǎng)絡(luò)的正常運行。

4電力通信中光纖通信技術(shù)的發(fā)展方向

4.1光接入網(wǎng)

最近的幾年，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷的創(chuàng)新和發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的交換和傳輸不斷的更新?lián)Q代。將來，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢就是智能化網(wǎng)絡(luò)，具有網(wǎng)絡(luò)主宰、高度集成、數(shù)字化的特點。目前網(wǎng)絡(luò)的接入主要是通過雙絞線，雖然雙絞線具有較好的傳輸質(zhì)量，可是和光纖還是存在很大的差距。如果應(yīng)用光接入網(wǎng)，管理和維護網(wǎng)絡(luò)的成本就會降低，甚至可以建立光透明網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)真正的多媒體。

4.2使用新型的光纖

現(xiàn)在，IP的業(yè)務(wù)量不斷增加，電信網(wǎng)絡(luò)也要不斷的創(chuàng)新和發(fā)展，光纖正是其發(fā)展的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在的信號傳輸都是遠距離，并且有很高的質(zhì)量要求，原來的單模光纖已經(jīng)不能滿足發(fā)展的要求，所以對光纖進行開發(fā)和研究是電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。目前，隨著不斷提高的干線網(wǎng)要求和不斷發(fā)展的城域網(wǎng)建設(shè)，兩種新型的光纖已經(jīng)得到社會各界的認可，這兩種分別是非零色散光纖和無水吸收峰光纖。因為光纖的先進性，他們的應(yīng)用與發(fā)展也會非常廣泛。

4.3光聯(lián)網(wǎng)

光聯(lián)網(wǎng)以后光網(wǎng)絡(luò)具有很大的容量、很多的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、很大的網(wǎng)絡(luò)范圍，同時網(wǎng)絡(luò)的透明度也會增加，有效的將不同的信號連接起來，提高了網(wǎng)絡(luò)的靈活性。除此之外，網(wǎng)絡(luò)的恢復(fù)速度也會加快、恢復(fù)時間也會縮短，也不會影響電力系統(tǒng)的正常運行。很多發(fā)達國家已經(jīng)投入資金、人力和物力在光聯(lián)網(wǎng)之上，我國也將逐步邁向這條路。光聯(lián)網(wǎng)將會在將來的通信中發(fā)揮巨大的作用，促進電力通信的發(fā)展。

篇（5）

下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）引發(fā)了許多的觀點和爭論。有的專家預(yù)言，不管下一代網(wǎng)絡(luò)如何發(fā)展，一定將要達到三個世界，即服務(wù)層面上的IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無線世界。下一代傳送網(wǎng)要求更高的速率、更大的容量，這非光纖網(wǎng)莫屬，但高速骨干傳輸?shù)陌l(fā)展也對光纖提出了新的要求。

（1）擴大單一波長的傳輸容量

目前，單一波長的傳輸容量已達到40Gbit/s，并已開始進行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對光纖的PMD將提出一定的要求，2002年的ITU-TSG15會議上，美國已提出對40Gbit/s系統(tǒng)引入一個新的光纖類別（G.655.C）的提議，并建議對其PMD傳輸中的一些問題進行深入探討，也許不久的將來就會出現(xiàn)一種專門的40Gbit/s光纖類型。

（2）實現(xiàn)超長距離傳輸

無中繼傳輸是骨干傳輸網(wǎng)的理想，目前有的公司已能夠采用色散齊理技術(shù)，實現(xiàn)2000～5000km的無電中繼傳輸。有的公司正進一步改善光纖指標，采用拉曼光放大技術(shù)，可以更大地延長光傳輸?shù)木嚯x。

（3）適應(yīng)DWDM技術(shù)的運用

目前32×2.5Gbit/sDWDM系統(tǒng)已經(jīng)運用，64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系統(tǒng)已在開發(fā)并取得很好的進展。DWDM系統(tǒng)的大量使用，對光纖的非線性指標提出了更高的要求。ITU-T對光纖的非線性屬性及測試方法的標準（G.650.2）最近也已完成，當光纖的非線性測試指標明確之后，對光纖的有效面積將會提出相應(yīng)指標，特別是對G.655光纖的非線性特性會有進一步改善的要求。

1.2光纖標準的細分促進了光纖的準確應(yīng)用

2000年世界電信標準大會批準將原G.652光纖重新分為G.652.A、G.652.8和G.652.C3類光纖；將G.655光纖重新分為G.655.A和G.655.B兩類光纖。這種光纖標準的細分促進了光纖的準確使用，細化標準的同時也提高了一些光纖的指標要求（如有些光纖幾何參數(shù)的容差變?。鞔_了對不同的網(wǎng)絡(luò)層次和不同的傳輸系統(tǒng)中使用的光纖的不同指標要求（如PMD值的規(guī)定），并提出了一些新的指標概念（如“色散縱向均勻性”等），對合理使用光纖取得了很好的作用。所有這些建議的修改、子建議的出現(xiàn)及新子建議的起草，都意味著光纖分類及指標、測試方法有某些改進，或有重要的提升；都標志著要求光纖質(zhì)量的提高或運用方向上的調(diào)整，是值得注意的光纖技術(shù)新動向。

1.3新型光纖在不斷出現(xiàn)

為了適應(yīng)市場的需要，光纖的技術(shù)指標在不斷改進，各種新型光纖在不斷涌現(xiàn)，同時各大公司正加緊開發(fā)新品種。

（1）用于長途通信的新型大容量長距離光纖

主要是一些大有效面積、低色散維護的新型G.655光纖，其PMD值極低，可以使現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)的容量方便地升級至10～40Gbit/s，并便于在光纖上采用分布式拉曼效應(yīng)放大，使光信號的傳輸距離大大延長。如康寧公司推出的PureModePM系列新型光纖利用了偏振傳輸和復(fù)合包層，用于10Gbit/s以上的DWDM系統(tǒng)中，據(jù)稱很適合于拉曼放大器的開發(fā)與應(yīng)用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖，據(jù)介紹已有傳輸100km長度以上單信道40Gbit／s、總?cè)萘?0.2Tbit／s的記錄。還有一些公司開發(fā)負色散大有效面積的光纖，提高了非線性指標的要求，并簡化了色散補償?shù)姆桨?，在長距離無再生的傳輸中表現(xiàn)出很好的性能，在海底光纜的長距離通信中效果也很好。

（2）用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖

城域網(wǎng)設(shè)計中需要考慮簡化設(shè)備和降低成本，還需要考慮非波分復(fù)用技術(shù)（CWDM）應(yīng)用的可能性。低水峰光纖在1360～1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴展，使CWDM系統(tǒng)被極大地優(yōu)化，增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。一些城域網(wǎng)的設(shè)計可能不僅要求光纖的水峰低，還要求光纖具有負色散值，一方面可以抵消光源光器件的正色散，另一方面可以組合運用這種負色散光纖與G.652光纖或G.655標準光纖，利用它來做色散補償，從而避免復(fù)雜的色散補償設(shè)計，節(jié)約成本。如果將來在城域網(wǎng)光纖中采用拉曼放大技術(shù)，這種網(wǎng)絡(luò)也將具有明顯的優(yōu)勢。但是畢竟城域網(wǎng)的規(guī)范還不是很成熟，所以城域網(wǎng)光纖的規(guī)格將會隨著城域網(wǎng)模式的變化而不斷變化。

（3）用于局域網(wǎng)的新型多模光纖

由于局域網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)的高速發(fā)展，大量的綜合布線系統(tǒng)也采用了多模光纖來代替數(shù)字電纜，因此多模光纖的市場份額會逐漸加大。之所以選用多模光纖，是因為局域網(wǎng)傳輸距離較短，雖然多模光纖比單模光纖價格貴50％～100％，但是它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管，價格則比激光管便宜很多，而且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值孔徑，容易連接與耦合，相應(yīng)的連接器、耦合器等元器件價格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標準，但由于局域網(wǎng)發(fā)展的需要，它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖，即50/125μm的標準型多模光纖，其芯徑較小、耦合與連接相應(yīng)困難一些，雖然在部分歐洲國家和日本有一些應(yīng)用，但在北美及歐洲大多數(shù)國家很少采用。針對這些問題，目前有的公司已進行了改進，研制出新型的5O/125μm光纖漸變型（G1）光纖，區(qū)別于傳統(tǒng)的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布，它將帶寬的正態(tài)分布進行了調(diào)整，以配合850nm和1300nm兩個窗口的運用，這種改進可能會為50/125pm光纖在局域網(wǎng)運用找到新的市場。

（4）前途未卜的空芯光纖

據(jù)報道，美國一些公司及大學(xué)研究所正在開發(fā)一種新的空芯光纖，即光是在光纖的空氣夠傳輸。從理論上講，這種光纖沒有纖芯，減小了衰耗，增長了通信距離，防止了色散導(dǎo)致的干擾現(xiàn)象，可以支持更多的波段，并且它允許較強的光功率注入，預(yù)計其通信能力可達到目前光纖的100倍。歐洲和日本的一些業(yè)界人士也十分關(guān)注這一技術(shù)的發(fā)展，越來越多的研究證明空芯光纖似有可能。如果真能實用，就能解決現(xiàn)有光纖系統(tǒng)長距離傳輸?shù)膯栴}，并大大降低光通信的成本。但是，這種光纖使用起來還會遇到許多棘手的問題，比如光纖的穩(wěn)定性、側(cè)壓性能及彎曲損耗的增大等。因此，對于這種光纖的現(xiàn)場使用還需做進一步的探討。

2光纜技術(shù)的發(fā)展特點

2.1光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使得光纜的新結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)

光纜的結(jié)構(gòu)總是隨著光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、使用環(huán)境的要求而發(fā)展的。新一代的全光網(wǎng)絡(luò)要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長、傳送更高的速率、便于安裝維護、使用壽命更長等。近年來，光纜結(jié)構(gòu)的發(fā)展可歸納為以下一些特點。

1）光纜結(jié)構(gòu)根據(jù)使用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有了明確的光纖類型的選擇，如干線網(wǎng)光纖、城域網(wǎng)光纖、接入網(wǎng)光纖、局域網(wǎng)光纖等，這決定了大范圍內(nèi)光纜光纖傳輸特性的要求，具體運用的條件還有可依據(jù)的細分的標準及指標；

2）光纜結(jié)構(gòu)除考慮光纜使用環(huán)境條件以外，越來越多的與其施工方法、維護方法有關(guān)，必須統(tǒng)一考慮，配套設(shè)計；

3）光纜新材料的出現(xiàn)，促進了光纜結(jié)構(gòu)的改進，如干式阻水料、納米材料、阻燃材料等的采用，使光纜性能有明顯改進。

不同的場合和不同的要求造成了光纜的多結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢，新的光纜結(jié)構(gòu)以及在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)上不斷改進的各種結(jié)構(gòu)也在不斷涌現(xiàn)，出現(xiàn)了如下一些類型。

·“干纜芯”式光纜：所謂“干纜芯”即區(qū)別于常用的填充管型的光纜纜芯。這種纜的阻水功能主要靠阻水帶、阻水紗和涂層組合來完成，其防水性能、滲水性能都與傳統(tǒng)的光纜相同，但它具有生產(chǎn)、運輸、施工和維護上的一些優(yōu)點。首先是方便，因為阻水材料不含粘性脂類，操作使用比較方便安全；其次，干式光纜重量輕、易接續(xù)、易搬運，設(shè)備投資小、成本低，生產(chǎn)使用中也顯得干凈衛(wèi)生，在長期使用中還可減少纜芯中各種元件之間的相對移動。特別是在接入網(wǎng)室內(nèi)纜和用戶纜中，好處更加明顯。

·生態(tài)光纜：一些公司從環(huán)境保護及阻燃性能的要求出發(fā)，開發(fā)了生態(tài)光纜，應(yīng)用于室內(nèi)、樓房及家庭?，F(xiàn)有光纜中使用的一些材料已不符合環(huán)保的要求，如PVC燃燒時會放出有毒性氣體，光纜穩(wěn)定劑中有時含鉛，都是對人體及環(huán)境有害的。2001年ITU-T已通過了一項L45建議——“使電信網(wǎng)外部設(shè)備對環(huán)境的影響最小化”建議，通過對光纜、電纜光器件及電桿等基于壽命周期怦估（LifeCycleAnalysis，LCA）的方法來確定產(chǎn)品對環(huán)境的影響。由于環(huán)境因素正日益受到重視，對通信外部設(shè)備，特別是光纜產(chǎn)品規(guī)定這樣的指標已提到日程上來，如果不在材料和工藝上下功夫就難以達到環(huán)保的要求。因此已有不少公司針對此類問題開發(fā)了一些新材料，如對室內(nèi)用纜，開發(fā)了含有阻燃添加劑的聚酞胺化合物，以及無鹵性阻燃塑料等?！ず５坠饫|：海底光纜近年來有根快的發(fā)展，它要求長距離、低衰減的傳輸，而且要適應(yīng)海底的環(huán)境，對抗水壓、抗氣損、抗拉伸、抗沖擊的要求都特別嚴格。

·淺水光纜（MarinizedTerrestrailCable，MTC）：淺水光纜是區(qū)別于海底光纜而提出來的另一類結(jié)構(gòu)的水下光纜，適合于在海岸邊上、淺水中安裝，無需中繼、通信距離比較短的水下（如島嶼間、沿海岸邊上的城市）敷設(shè)使用。這種光纜區(qū)別于海底光纜的環(huán)境，需要的光纖數(shù)不多（中等），但要求結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，易于安裝和運輸，便于修復(fù)和維護。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定義下的淺水光纜建議，為建設(shè)類似的水下光纜提供了一組規(guī)范，隨后也有可能形成相應(yīng)的國際標準。

·微型光纜：為了配合氣壓安裝（或水壓安裝）施工系統(tǒng)的運用，各種微型的光纜結(jié)構(gòu)已在設(shè)計和使用中。對于氣壓安裝的微型光纜，要求光纜與管道之間有一定的系數(shù)，光纜重量要準確，具有一定的硬度等。這種微型光纜和自動安裝的方式是未來接入網(wǎng)，特別是用戶駐地網(wǎng)絡(luò)中綜合布線系統(tǒng)很有潛力的一種方式，如在智能建筑中運用的智能管道中就非常適合這種安裝。

·采用了納米材料的光纜：近來，一些廠商已開發(fā)出納米光纖涂料、納米光纖油膏、納米護套用聚乙烯（PE）及光纖護套管用納米PBT等材料。采用納米材料的光纜，利用了納米材料所具有的許多優(yōu)異性能，對光纜的抗機械沖擊性能、阻水、阻氣性都有一定的改善，并可延長光纜的使用壽命。目前此類材料尚處于試用階段。

·全介質(zhì)自承式光纜（ADSS）：全介質(zhì)光纜對防止電磁影響及防雷電都有優(yōu)良的特性，而且重量輕、外徑小，架空使用非常方便，在電力通信網(wǎng)中已得到大量的應(yīng)用。預(yù)計2000～2005年，每年電力部門對ADSS光纜需求約15000km。ADSS同時也是電信部門在對抗電磁干擾及雷暴日高的敷設(shè)環(huán)境中一種很好的光纜類型的選擇。在今后一段時間內(nèi)，如何在滿足要求的前提下，盡量減小ADSS光纜的外徑，減輕光纜的重量，提高其耐電壓性能是ADSS光纜研究改進的課題。

·架空地線光纜（OPGW）：OPGW已出現(xiàn)了很長一段時間，近年來一直在改進和提高之中。OPGW的光纖單元中采用PBT，于套管外面再加上一層不銹鋼管，有的還在塑料套管與不銹鋼管之間加上一層熱塑膠，不銹鋼管用激光焊接長度可達數(shù)十公里，光纖在這樣的多層保護管中得到了充分的機械保護。預(yù)計從現(xiàn)在到2005年，OPGW光纜的需求將會逐年上升，每年增加約2500km，到2005年預(yù)計可達到20000km。當然對OPGW光纖的防雷問題一直是業(yè)界十分關(guān)注的問題，也應(yīng)配合具體環(huán)境和使用條件加以考慮，使之得到充分保護。

2.2光纜的自動維護、適時監(jiān)測系統(tǒng)已逐漸完善，可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸

光纜的維護對于保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性是十分重要。在已開通的光網(wǎng)絡(luò)中，光纜的維護和監(jiān)測應(yīng)該是在不中斷通信的前提下進行的，一般通過監(jiān)測空閑光纖（暗光纖）的方式來檢測在用光纖的狀態(tài)，更有效的方式是直接監(jiān)測正在通信的光纖。雖然ITU-T長時間收集和討論了國際上的最新資料，于1996年了L.25光纜網(wǎng)絡(luò)維護的建議書，對光纜的預(yù)防性維護和故障后維護規(guī)定了詳細的維護范圍和功能，但已經(jīng)不能滿足當前的需要，目前最新的建議是2001年12月IUT-TSG16會議通過的“光纜網(wǎng)絡(luò)的維護監(jiān)測系統(tǒng)”（L.40建議）。為了進一步縮短檢測及修復(fù)時間，美國朗訊公司曾提出了新一代光纖測試及監(jiān)控系統(tǒng)，能在1s內(nèi)發(fā)出故障告警，3min內(nèi)找到故障點，且工作人員可以遙控操作，據(jù)稱該系統(tǒng)還將開發(fā)有故障預(yù)測及對斷纖（纜）的快速反應(yīng)能力。日本、意大利等國電信企業(yè)也提出了一些系統(tǒng)方案。

·日本NTT方案：在局內(nèi)運用光纖選擇器與系統(tǒng)的測試設(shè)備和傳輸設(shè)備相連形成了一種可對光纖狀況進行實時監(jiān)測的系統(tǒng)，保證有用信號在通過光纖選擇器測試證明良好的光纖上傳輸，對有故障的光纖可以預(yù)選監(jiān)測出來及時傳送到維護中心進行適當處理，避免不良狀況進入有用的光傳輸信道，從而起到在運行中對整個光通信系統(tǒng)的支撐作用；在局外通過水敏傳感器裝置可監(jiān)測外部設(shè)備光纜線路接頭盒浸水的位置，水敏傳感器安裝在空閑的光纖上，水敏傳感器中裝有吸水性膨脹物，當水滲人接頭盒時，吸水性物質(zhì)會膨脹使得接頭盒中的光纖受力，也就是使得這一空閑光纖彎曲，從而使光纖的損耗增加，在監(jiān)測中心的OTDR上就會反映出來·意大利的方案：此方案是一種綜合處理的新型連續(xù)光纜監(jiān)測系統(tǒng)。主要特點是將光纜網(wǎng)絡(luò)、光纖及光纜護套的監(jiān)測綜合在一起，既利用了OTDR系統(tǒng)周期性地對光纖的衰減進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)有衰減變化即發(fā)出警報，并進行故障定位，同時也能連續(xù)監(jiān)測光纜護套的完整性，包括護套對地絕緣電阻的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題（如護套進水等）即馬上告警，達到更全面地預(yù)告故障發(fā)生的目的。

比較日本和意大利電信部門提出的光纜維護支撐系統(tǒng)的方案可見：日本方案在OTDR自動適時測試光纖的基礎(chǔ)上，加入了光纖選擇器，在外線上裝設(shè)水敏傳感器并進行護套監(jiān)測，形成了一套較完整的自動維護、支撐系統(tǒng)，真正做到不中斷光通信的維護。意大利的方案中除監(jiān)測光纖性能以外，還考慮了護套絕緣電阻的自動監(jiān)測。由此兩例可以看出全自動的光纜維護應(yīng)是一種發(fā)展方向。

3通信電纜的發(fā)展特點

3.1寬帶的HYA通信電纜需要更好地為數(shù)字通信新業(yè)務(wù)服務(wù)

原有的電纜網(wǎng)絡(luò)雖然可以支持一些數(shù)字新業(yè)務(wù)，但是在實際使用中并不是特別理想，在通信距離、速率及質(zhì)量上仍有一定的限制。對于新的網(wǎng)絡(luò)當然是以光纖為主，對于光纖所不能達到的地方或因各種原因仍然要新建電纜網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)，應(yīng)該考慮新型寬帶結(jié)構(gòu)的HYA電纜（銅芯聚乙烯絕緣綜合護套市內(nèi)通信電纜），以便更能符合新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。一些公司對現(xiàn)有的電纜高頻特性作了測試，他們得到的結(jié)論是所研究的電纜（即現(xiàn)有的HYA市話電纜）不能達到5類電纜的技術(shù)要求，戶外電纜要實現(xiàn)j類電纜的特性，必須通過特殊的設(shè)計和制造來達到。但在20MHz以下，所有電纜都顯示出充分適宜的傳輸性能。

美國已在1997年制定了用于寬帶的對絞通信電纜標準（ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997），包括非填充和填充兩種型式。傳輸頻寬已擴展到100MHz，可供數(shù)字網(wǎng)絡(luò)使用。IEC對此問題也進行過較長時間的討論，2001年，IEC62255-1文件“用于高比特頻率數(shù)字接入電信網(wǎng)絡(luò)的多對數(shù)電纜”提出了0.4～個0.8mm線徑、1～150對、最高頻率30MHz等指標的建議，此建議的提出也許會為這種電纜開辟一個新的空間，我國也開始了這方面的探討和研制，并正在建立相應(yīng)的標準。

3.2超5類及6類電纜將替代5類電纜成為布線系統(tǒng)發(fā)展的超蟄

隨著智能化大樓、智能化建筑小區(qū)對寬帶布線的要求愈來愈高，超5類和6類電纜己逐漸成為布線系統(tǒng)中的主流。超5類電纜與5類電纜的頻帶都是100MHz，但其具有雙向通信的能力，用戶可以同時收發(fā)寬帶信息。因此超5類電纜比5類電纜在電阻不平衡性、絕緣電阻、對地電容不平衡性、傳輸速度等指標上都有提高，并且增加了近端串音衰減功率和等電平遠端串音功率等一些指標，因此在工藝和結(jié)構(gòu)上要做一定的改進才能達到。6類電纜在超5類的基礎(chǔ)上，又提高了傳輸頻帶，達到250MHz，其相應(yīng)的指標也有較大的提高。同時，6類電纜要求不但有嚴格的工藝，而且不少廠商在結(jié)構(gòu)上也有一定的改進和創(chuàng)新，如采用泡沫皮絕緣芯線或皮泡皮絕緣芯線、骨架式結(jié)構(gòu)隔離線對等都改善了電纜的高頻特性。

3.3物理發(fā)泡射頻同軸電纜及漏泄同軸電纜將具有較好的發(fā)展前景

由于移動通信的高速發(fā)展，無線電基路用物理發(fā)泡射頻同軸電纜，特別是超柔形結(jié)構(gòu)的室內(nèi)電纜、路由連結(jié)電纜都有了較大的市場需求。同時，隨著移動通信信號覆蓋面的不斷擴大，基站站數(shù)的增多，以及邊緣地區(qū)（電梯、地鐵、地下建筑、高層建筑室內(nèi)等用戶）對移動信號的要求不斷提高，預(yù)計這類電纜將會有較好的發(fā)展前景。但對電纜指標的要求（如駐波比、屏蔽衰耗等要求）已明顯提高，要求電纜的工藝及結(jié)構(gòu)應(yīng)不斷改進，以與之適應(yīng)。

4光纖光纜及通信電纜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中幾個值得思考的問題

4.1積極創(chuàng)新開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)

雖然這幾年來，我國光纜電纜技術(shù)有很大發(fā)展，有一些具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)已在發(fā)揮作用，但是應(yīng)該看到這種比例仍是很小的，國內(nèi)有近200家光纖光纜廠，但大多產(chǎn)品單一，沒有自主的知識產(chǎn)權(quán)，技術(shù)含量較低，競爭力不強。有資料統(tǒng)計，1997～1999年國內(nèi)企業(yè)申請光通信專利的有132件，其中光纖38件，光纜只有19件，而同期外國公司在中國申請光通信專利達550件，其中光纖光纜37件。還有資料報道：從1997年以來，國內(nèi)光通信核心技術(shù)專利是90件，我國自主申請的只有9件，僅占10％。實際上我國的光纖光纜技術(shù)應(yīng)該說與國際水平己差距下大，因此我們作為世界第二的光纜大國，應(yīng)該把開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)作為我們工作的重中之重，爭取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。4.2開發(fā)具有先進技術(shù)水平、與使用環(huán)境、施工技術(shù)相配套的新產(chǎn)品

電信網(wǎng)絡(luò)在不斷發(fā)展的同時也對光纜電纜產(chǎn)品不斷提出新的要求。不難發(fā)現(xiàn)，光纜的結(jié)構(gòu)越來越依賴于使用的環(huán)境條件及施工的具體要求，在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開發(fā)中，會對這一點有深刻的體會。而今后光纜建設(shè)的重點將會隨著接入網(wǎng)、用戶駐地網(wǎng)的建設(shè)不斷展開，新一代的光纜結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)也會基于如微型光纜、吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統(tǒng)的全套技術(shù)而有一系列新的變化，以便有限的敷設(shè)空間得到充分、靈活的利用。這當中也包含了若干光纜設(shè)計、制造工藝、光纖光纜材料、施工安裝方面的新的技術(shù)課題。一些國家或公司已取得了一些經(jīng)驗，正逐漸形成新的系統(tǒng)技術(shù)專利。我國的用戶眾多，接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)具有很多的特色，對接入光纜也會有更多的要求，為我們研究和創(chuàng)新接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)光纜結(jié)構(gòu)提供了很好的機會。應(yīng)該說，多數(shù)光纜技術(shù)我們是跟在國外最新技術(shù)的后面，雖然緊跟了先進技術(shù)，但自我創(chuàng)新的成份太少。今后應(yīng)當在這方面下些功夫，走自己的創(chuàng)新之路。在有中國特色的接入網(wǎng)及用戶駐地網(wǎng)中多采用一些有中國特色的光電纜產(chǎn)品。

4.3利用已有設(shè)備與技術(shù),改善HYA市話電纜的相應(yīng)特性,為數(shù)字業(yè)務(wù)提供更好的服務(wù)

對于已經(jīng)敷設(shè)的銅電纜，我們只能在現(xiàn)有條件下盡量利用其特性開通數(shù)字新業(yè)務(wù)。而現(xiàn)有的HYA電纜，雖然亦可開通ADSL等一些新業(yè)務(wù)，但是容量有限，當ADSL數(shù)量增大到一定限度后還是會出現(xiàn)干擾問題，而且還會影響以前開通的業(yè)務(wù)。因此，對新敷設(shè)的銅電纜，希望能提出一些新的寬帶指標要求，為將來開通更多更好的新業(yè)務(wù)作好準備。現(xiàn)有的市話電纜生產(chǎn)廠商應(yīng)深入研究自身的生產(chǎn)工藝，在不改變（或不大改變）生產(chǎn)設(shè)備的情況下，認真設(shè)計和精心制造，把現(xiàn)有電纜的技術(shù)水平提高一個檔次，以提供更寬頻帶的電纜，為更多更好地開拓數(shù)字新業(yè)務(wù)提供高質(zhì)量的通道。

4.4改進光纜電纜的施工和維護方法

目前，為了適應(yīng)城市施工的特點，國際上較重視不挖溝的方式施工光、電纜，采用小地溝或微地溝技術(shù)安裝光纜，同時對光纜網(wǎng)進行自動監(jiān)測，保證光纜網(wǎng)絡(luò)不中斷通信維護。與此相適應(yīng)的是需要開發(fā)相應(yīng)的元器件、工具和設(shè)備，并且要在體制上作一些改進與之相適應(yīng)。ITU對NH開發(fā)光纜用浸水傳感器、光纖自動測試時的光纖選擇器以及美國提出的1s告警、3min內(nèi)定位的指標及意大利提出的光纖纖芯與光纜護套指標綜合監(jiān)測等方案都十分重視。在現(xiàn)代化的光網(wǎng)絡(luò)中，這些方式已經(jīng)起到明顯的作用。由此可見，為了保證光纜網(wǎng)絡(luò)工作的可靠性，在施工和維護中降低成本、節(jié)省勞力、節(jié)省時間，逐步推廣新的施工方法，逐步完善光纜網(wǎng)絡(luò)的自動監(jiān)測維護系統(tǒng)和提高光纜網(wǎng)絡(luò)的不中斷維護水平已勢在必行。

4.5冷靜地審視當前電信市場的發(fā)展，促進光纖光纜和通信電纜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

2001年下半年以來，光纖光纜需求下降，這當然與世界電信行業(yè)的整體下滑以及寬帶網(wǎng)絡(luò)泡沫的破滅有很大關(guān)系，但更多的則是受到從1999年下半年起由于光纖緊缺而各大公司擴產(chǎn)過多的影響。據(jù)資料介紹，在2000年，全球光纖廠商的投資額達到26億美元，為1999年的6倍，按推算到2002年全球光纖的產(chǎn)能將達到1.65～1.75億光纖公里，遠遠超過了實際需求。加上當前電信基礎(chǔ)建設(shè)的不景氣，光纖過剩的現(xiàn)象不可避免。

篇（6）

（2）跨段監(jiān)測和跨段故障掃描。通過對無源光器件或在光纜跨接處跳纖，就能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測多段連續(xù)的光纖線路的遠距離在線或者空閑纖芯的工作，針對不同的監(jiān)測方式，則必須要根據(jù)實際的情況對檢測的方法進行重新的設(shè)計，以實現(xiàn)跨段監(jiān)測，在線監(jiān)測只能測試一段業(yè)務(wù)信號，不能實現(xiàn)跨段監(jiān)測，只能實現(xiàn)跨段故障掃描，當使用在線檢測模式的時候，由于OTDR故障檢測信號和業(yè)務(wù)信號共用纖芯，跨段設(shè)計需要在跨段點上增加兩套無源的波分復(fù)用設(shè)備（FCM），使測試信號可以旁路。上面介紹的所有的測試方法，空閑芯檢測方法不影響相關(guān)光纖的正常工作，也不會對相關(guān)的傳輸信號造成干擾，系統(tǒng)的穩(wěn)定性高，且構(gòu)造比較簡單，性價比高，且空閑芯檢測支持跨段監(jiān)測和跨段故障掃描，能夠擴大監(jiān)測的范圍，因此，當前這種方法應(yīng)用得最多。

2光纜通信監(jiān)測系統(tǒng)的硬件平臺

光纜通信檢測系統(tǒng)式整個電力通信網(wǎng)絡(luò)中一個非常重要的子系統(tǒng)，為了確保電力通信系統(tǒng)的正常運行，因此應(yīng)該有一個個系統(tǒng)能夠?qū)Υ笠?guī)模的光纖網(wǎng)絡(luò)資源進行管理和維護，且應(yīng)該支持多級管理和維護，以保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

（1）一級監(jiān)控中心。一級監(jiān)控中心主要負責(zé)大區(qū)域的監(jiān)測，去監(jiān)測多級多層的光纜網(wǎng)絡(luò)，并且要有一個與檢測規(guī)模相對應(yīng)的監(jiān)測中心，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)可以將各級的監(jiān)控中心有效的連接起來，并且將他們各自監(jiān)測到數(shù)據(jù)傳送到總的監(jiān)測中心，然后對故障進行分析判斷，并生成統(tǒng)計報表。

（2）二級監(jiān)控中心是一級監(jiān)控中心下面的一個子系統(tǒng)，它主要負責(zé)一定區(qū)域內(nèi)的光纖通信監(jiān)測系統(tǒng)，對這個區(qū)域之內(nèi)的光纜網(wǎng)絡(luò)進行自動的監(jiān)測、進行故障定位、數(shù)據(jù)管理等，并且接收來自相關(guān)監(jiān)測站點的告警信號和相關(guān)的數(shù)據(jù)，對發(fā)生的故障進行有效的統(tǒng)計和處理，并且生成報表。

（3）遠方監(jiān)測單元。遠方監(jiān)測單元主要是實現(xiàn)對相關(guān)纖芯的監(jiān)測，并對監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行采集，然后根據(jù)采集的數(shù)據(jù)繪制出數(shù)據(jù)曲線，然后進行初級的分析，根據(jù)分析的結(jié)果對光纜線路進行遠程的控制等工作，通過DCN與上一級別的監(jiān)控中心數(shù)據(jù)服務(wù)器的通信，支持上級監(jiān)測中心對本監(jiān)測站的光纜和RTU設(shè)備實施監(jiān)測和管理功能。主控單元：主控制單元主要指的是遠方監(jiān)測單元的主控制板，或者是負責(zé)遠方監(jiān)測單元監(jiān)測控制和數(shù)據(jù)通信的一個服務(wù)中心，它具有網(wǎng)絡(luò)接口，以便于更好的進行數(shù)據(jù)的交換，進行遠程測試等工作；光切換單元：主要有兩種，分別是機械式光路切管開關(guān)和電磁式光路切管開關(guān)，機械式光路切管開關(guān)穩(wěn)定性好，且抗干擾，但是它的精度比較低，電磁式光路切管開關(guān)精度高、體積小、抗震性好，且不耗電不發(fā)熱，對于降低整個遠方監(jiān)測單元的發(fā)熱有幫助。

（4）光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)的最大監(jiān)測距離計算。實際上，光纜自動檢測系統(tǒng)的最大監(jiān)測距離就是OTRD的極限有效檢測距離，因為在傳輸?shù)倪^程中可能會有光纜熔接頭損耗、傳輸衰耗等因素，所以它的最大有效傳輸距離應(yīng)該考慮這些因素。

（5）波分復(fù)用模塊。波分復(fù)用模塊主要是由光合波器和光濾波器等這些光纖被動元件組成的，針對和纖在線測試方式，F(xiàn)CM可以將OTDR故障掃描信號波與業(yè)務(wù)信號波耦合在一起注入到受測光纖中。通過在遠端光纜交叉點上設(shè)置FCM，可以實現(xiàn)跨段在線故障掃描。

篇（7）

目前，在擴充骨干網(wǎng)、迅速普及應(yīng)用系統(tǒng)的驅(qū)動下，我國光網(wǎng)絡(luò)市場已出現(xiàn)巨大變化，光傳送網(wǎng)的角色由原來大容量帶寬傳送轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┒说蕉说姆?wù)連接。電信運營商在電路交換轉(zhuǎn)變?yōu)榉纸M交換過程中，在光層網(wǎng)絡(luò)同時實現(xiàn)了傳輸功能和交換功能，而全光網(wǎng)絡(luò)以其良好的透明性、波長路由特性、兼容性和可擴展性，成為下一代高速（超高速）寬帶網(wǎng)絡(luò)的首選。光纖接入網(wǎng)技術(shù)和光纖波分復(fù)用技術(shù)的創(chuàng)新推廣應(yīng)用中，光分插復(fù)用器和光交叉連接設(shè)備的成功研制，使得二者能夠在基礎(chǔ)通信設(shè)備基礎(chǔ)上實現(xiàn)光路交叉，為光聯(lián)網(wǎng)起步奠定堅實基礎(chǔ)，能夠進一步擴充網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，提升網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的透明性，使全光聯(lián)網(wǎng)成為可能，掀起了電聯(lián)網(wǎng)之后又一次新的光通信發(fā)展，建設(shè)一個最大透明、高度靈活的和超大容量的國家骨干網(wǎng)絡(luò)不僅可以為未來的國家信息基礎(chǔ)設(shè)施奠定一個堅實的物理基礎(chǔ)，而且對應(yīng)我國信息產(chǎn)業(yè)和國民經(jīng)濟騰飛及國家安全有極其重要的戰(zhàn)略意義。

1.2全新一代光纖

全新一代光纖是新時期電信光纖通信技術(shù)應(yīng)用的核心內(nèi)容。新的光傳輸網(wǎng)分為三層：光通路層支持終端到終端的傳送客戶信號。光復(fù)用層把許多光波復(fù)用到一起后傳動到光纖中。光傳送層把客戶信號映射到單一的光道，再將許多單一的光道復(fù)用在一起后送上光纖。全新一代光纖具有頻帶寬通信容量大、損耗低，中繼距離長、抗電磁干擾、無串音保密性好等優(yōu)勢特點。根據(jù)電信網(wǎng)絡(luò)服內(nèi)容不同，創(chuàng)新了傳統(tǒng)光纖發(fā)展模式，呈現(xiàn)出大容量、長距離傳輸?shù)葍?yōu)勢。

二、電信光纖通信技術(shù)發(fā)展趨勢的優(yōu)勢分析

伴隨中國城鎮(zhèn)化等宏觀經(jīng)濟政策調(diào)整，我國城鄉(xiāng)每年舊城改造和新屋建設(shè)達到20多億平方米，至少可以容納2000萬戶新居或數(shù)百萬個企業(yè)，為光寬網(wǎng)建設(shè)提供了幾乎海量的外在條件。伴隨信息華社會的發(fā)展，人們隨時隨地辦公、生活、學(xué)習(xí)、購物、娛樂的內(nèi)在需求日益凸現(xiàn)，建設(shè)安全的全光信息網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)提升為國家戰(zhàn)略?？茖W(xué)技術(shù)水平提升使電信光纖通信技術(shù)提供的服務(wù)質(zhì)量能夠不斷的滿足人們的要求。電信光纖通信技術(shù)發(fā)展趨勢優(yōu)勢明顯，傳輸速度快、傳輸容量擴大，并且在長距離下實現(xiàn)信息容量提升、完善全光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在未來電信光纖通信技術(shù)發(fā)展狀況下信息數(shù)據(jù)傳輸水平會在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)展下實現(xiàn)高速發(fā)展。電信光纖通信技術(shù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實應(yīng)用意義。

2.1全光網(wǎng)絡(luò)

電信光纖通信技術(shù)發(fā)展中全光網(wǎng)絡(luò)是重要的組成部分，同時也是電信光纖通信技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵核心，是人們對網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)需求發(fā)展的表現(xiàn)。全光網(wǎng)絡(luò)在路由和信令控制下，完成自動交換連接功能。它首次將信令和選路引入傳送網(wǎng)，通過智能的控制層面來建立呼叫和連接，實現(xiàn)了真正意義上的路由設(shè)置、端到端業(yè)務(wù)調(diào)度和網(wǎng)絡(luò)自動恢復(fù)。探究全光網(wǎng)絡(luò)特點對電信光纖通信技術(shù)進行研究，能夠更好的實現(xiàn)電信光纖通信技術(shù)應(yīng)用的全面發(fā)展。我國對電信光纖通信技術(shù)不斷進行研究，創(chuàng)新了技術(shù)發(fā)展模式，在應(yīng)用上取得了較大發(fā)展。伴隨國務(wù)院《“寬帶中國”戰(zhàn)略及實施方案》的推進，聯(lián)通等通信運營商加大力度推行“城鄉(xiāng)一體化”光網(wǎng)改造工程，通過全光網(wǎng)絡(luò)的方式向?qū)拵е袊繕丝拷?，不斷地滿足社會對現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)光纖通信技術(shù)的應(yīng)用需求。

2.2多業(yè)務(wù)承載能力

新時期為了進一步促進電信市場的發(fā)展，需要對電信市場發(fā)展模式進行改革創(chuàng)新，對運營模式進行重組改制，實現(xiàn)電信業(yè)務(wù)多元化發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)光纖接入技術(shù)的應(yīng)用能夠承載更多的業(yè)務(wù)項目，強化基礎(chǔ)型承載業(yè)務(wù)水平，移動基站回傳、語音等服務(wù)都是多業(yè)務(wù)承載能力提升的重點內(nèi)容。從提高傳輸通道變?yōu)樘岣吖鈽I(yè)務(wù)的解決方案，使光網(wǎng)絡(luò)能夠提高多種高質(zhì)量的帶寬應(yīng)用與服務(wù)，傳統(tǒng)接入網(wǎng)系統(tǒng)主要采用對接式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種模式在一定程度上提升了運營系統(tǒng)管理成本投入，使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)濟效益受到影響。高接入帶寬接入網(wǎng)應(yīng)用之后能夠更好的使系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)進行融合，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)高效運行，建立統(tǒng)一系統(tǒng)應(yīng)用平臺。電信光纖接入技術(shù)促進多業(yè)務(wù)承載能力的同時保證了系統(tǒng)客戶的應(yīng)用安全有效性，業(yè)務(wù)發(fā)展保證服務(wù)水平質(zhì)量提升，同時能夠承載更多的系統(tǒng)業(yè)務(wù)，并且針對個人系統(tǒng)應(yīng)用要求強化電信光纖通信技術(shù)。除此之外，還能夠提供高可靠性接入、高精度時鐘傳送、有效滿足針對移動基站的回傳業(yè)務(wù)。

篇（8）

0引言

近年來隨著傳輸技術(shù)和交換技術(shù)的不斷進步，核心網(wǎng)已經(jīng)基本實現(xiàn)了光纖化、數(shù)字化和寬帶化。同時，隨著業(yè)務(wù)的迅速增長和多媒體業(yè)務(wù)的日益豐富，使得用戶住宅網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求也不只局限于原來的語音業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的需求已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢，現(xiàn)有的語音業(yè)務(wù)接入網(wǎng)越來越成為制約信息高速公路建設(shè)的瓶頸，成為發(fā)展寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的障礙。

1光纖通信技術(shù)定義

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ帕κ?。在光纖通信系統(tǒng)中，作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多，而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多，所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構(gòu)造的，它是電氣絕緣體，因而不需要擔心接地回路，光纖之間的中繞非常小，光波在光纖中傳輸，不會因為光信號泄漏而擔心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽，光纖的芯很細，由多芯組成光纜的直徑也很小，所以用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統(tǒng)所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題。

2光纖通信技術(shù)優(yōu)勢

2.1頻帶極寬，通信容量大

光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬，光纖通信系統(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。散波長窗口，單模光纖具有幾十GHz·km的寬帶。對于單波長光纖通信系統(tǒng)，由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來增加傳輸?shù)娜萘?，特別是現(xiàn)在的密集波分復(fù)用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量。采用密集波分復(fù)術(shù)可以擴大光纖的傳輸容量至幾倍到幾十倍。目前，單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps，采用密集波分復(fù)術(shù)實現(xiàn)的多波長傳輸系統(tǒng)的傳輸速率已經(jīng)達到單波長傳輸系統(tǒng)的數(shù)百倍。巨大的帶寬潛力使單模光纖成為寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)的首選介質(zhì)。

2.2損耗低，中繼距離長目前，實用的光纖通信系統(tǒng)使用的光纖多為石英光纖，此類光纖損耗可低于0.20dB/km，這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低，因此，由其組成的光纖通信系統(tǒng)的中繼距離也較其他介質(zhì)構(gòu)成的系統(tǒng)長得多。

如果將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖，其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離;對于一個長途傳輸線路，由于中繼站數(shù)目的減少，系統(tǒng)成本和復(fù)雜性可大大降低。目前，由石英光纖組成的光纖通信系統(tǒng)最大中繼距離可達200多km，由非石英系極低損耗光纖組成的通信系至數(shù)公里，這對于降低通信系統(tǒng)的成本、提高可靠性和穩(wěn)定性具有特別重要的意義。

2.3抗電磁干擾能力強我們知道光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料，不易被腐蝕，而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個重要特性是光波導(dǎo)對電磁干擾的免疫力，它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾，也不受人為釋放的電磁干擾，還可用它與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。它是一種非導(dǎo)電的介質(zhì)，交變電磁波在其中不會產(chǎn)生感生電動勢，即不會產(chǎn)生與信號無關(guān)的噪聲。這樣，就是把它平行鋪設(shè)到高壓電線和電氣鐵路附近，也不會受到電磁干擾。這一點對于強電領(lǐng)域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。

2.4光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè)光纖的芯徑很細，約為0.1mm，由多芯光纖組成光纜的直徑也很小，8芯光纜的橫截面直徑約為10mm，而標準同軸電纜為47mm。這樣采用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統(tǒng)所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題，節(jié)約了地下管道建設(shè)投資。此外，光纖的重量輕，柔韌性好，光纜的重量要比電纜輕得多，在飛機、宇宙飛船和人造衛(wèi)星上使用光纖通信可以減輕飛機、輪船、飛船的重量，顯得更有意義。還有，光纖柔軟可繞，容易成束，能得到直徑小的高密度光纜。

2.5保密性能好對通信系統(tǒng)的重要要求之一是保密性好。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電通信方式很容易被人竊聽，只要在明線或電纜附近設(shè)置一個特別的接收裝置，就可以獲取明線或電纜中傳送的信息，更不用去說無線通信方式。

光纖通信與電通信不同，由于光纖的特殊設(shè)計，光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送，很少會跑到光纖之外。即使在彎曲半徑很小的位置，泄漏功率也是十分微弱的。并且成纜以后光纖在外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護套，這些均是不透光的，因此，泄漏到光纜外的光幾乎沒有。更何況長途光纜和中繼光纜一般均埋于地下。所以光纖的保密性能好。此外，由于光纖中的光信號一般不會泄漏，因此電通信中常見的線路之間的串話現(xiàn)象也可忽略。

3光纖接入技術(shù)

隨著通信業(yè)務(wù)量的不斷增加，業(yè)務(wù)種類也更加豐富，人們不僅需要語音業(yè)務(wù)，高速數(shù)據(jù)、高保真音樂、互動視頻等多媒體業(yè)務(wù)也已經(jīng)得到了更多用戶的青睞。光纖接入網(wǎng)可分為有源光網(wǎng)絡(luò)A(ON)和無源光網(wǎng)絡(luò)((PON。)采用SDH技術(shù)、ATM技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)在光接入網(wǎng)系統(tǒng)中稱為有源光網(wǎng)絡(luò)。若光配線網(wǎng)(ODN全)部由無源器件組成，不包括任何有源節(jié)點，則這種光接入網(wǎng)就是無源光網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)階段，無源光網(wǎng)絡(luò)P(ON)技術(shù)是實現(xiàn)FT－Tx的主流技術(shù)。典型的PON系統(tǒng)由局側(cè)OLT光(線路終端)、用戶側(cè)ONUO/NT(光網(wǎng)絡(luò)單元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配網(wǎng)絡(luò))組成。PON技術(shù)可節(jié)省主干光纖資源和網(wǎng)絡(luò)層次，在長距離傳輸條件夏可提供雙向高帶寬能力，接入業(yè)務(wù)種類豐富，運維成本大幅降低，適合于用戶區(qū)域較分散而每一區(qū)域內(nèi)用戶又相對集中的小面積密集用戶地區(qū)。

為實現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩?，滿足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，用戶接入部分更是關(guān)鍵，光纖接入網(wǎng)是高速信息流進千家萬戶的關(guān)鍵技術(shù)。在光纖寬帶接入中，由于光纖到達置的不同，有FTB、FTTC，F(xiàn)TTCab和FTTH等不同的應(yīng)用，統(tǒng)稱FTTx。

FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纖的寬帶特性，為用戶提供所需要的不受限制的帶寬，充分滿足寬帶接入的需求。我國從2003年起，在“863”項目的推動下，開始了FTTH的應(yīng)用和推廣工作。迄今已經(jīng)在30多個城市建立了試驗網(wǎng)和試商用網(wǎng)，包括居民用戶、企業(yè)用戶、網(wǎng)吧等多種應(yīng)用類型，也包括運營商主導(dǎo)、駐地網(wǎng)運營商主導(dǎo)、企業(yè)主導(dǎo)、房地產(chǎn)開發(fā)商主導(dǎo)和政府主導(dǎo)等多種模式，發(fā)展勢頭良好。不少城市制定了FTTH的技術(shù)標準和建設(shè)標準，有的城市還制門了相應(yīng)的優(yōu)惠政策，這此都為FTTH在我國的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。

篇（9）

Abstract: Due to the optical fiber communication with low loss, wide bandwidth, large capacity, small volume, light weight, resistance to electromagnetic interference, is not easy to crosstalk and other advantages, has been the industry favor, very rapid development. This paper describes the characteristics, optical fiber communication technology, and analyzes its advantages, and puts forward some corresponding countermeasures for the development of optical fiber communication in our country, to promote its development trend.

Key words: optical fiber communication technology; trend; FTTH; all-optical network

中圖分類號:TN91文獻標識碼：A文章編號：

1 光纖通信技術(shù)

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。在光纖通信系統(tǒng)中，作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多，而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多，所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構(gòu)造的，它是電氣絕緣體，因而不需要擔心接地回路，光纖之間的串繞非常??；光波在光纖中傳輸，不會因為光信號泄漏而擔心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽；光纖的芯很細，由多芯組成光纜的直徑也很小，所以用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統(tǒng)所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題。

光纖通信在技術(shù)功能構(gòu)成上主要分為：(1)信號的發(fā)射；(2)信號的合波；(3)信號的傳輸和放大； (4)信號的分離；(5)信號的接收。

2 光纖通信技術(shù)的特點

頻帶極寬，通信容量大。光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬，光纖通信系統(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。對于單波長光纖通信系統(tǒng)，由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來增加傳輸?shù)娜萘?，特別是現(xiàn)在的密集波分復(fù)用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量。目前，單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps。

損耗低 ，中繼距離長。目前，商品石英光纖損耗可低于0～20dB/km，這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低；若將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖，其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離；對于一個長途傳輸線路，由于中繼站數(shù)目的減少，系統(tǒng)成本和復(fù)雜性可大大降低。

抗電磁干擾能力強。光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料，不易被腐蝕，而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個重要特性是光波導(dǎo)對電磁干擾的免疫力，它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾，也不受人為釋放的電磁干擾，還可用它與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。這一點對于強電領(lǐng)域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。由于能免除電磁脈沖效應(yīng)，光纖傳輸系還特別適合于軍事應(yīng)用。

無串音干擾，保密性好。在電波傳輸?shù)倪^程中，電磁波的泄漏會造成各傳輸通道的串擾，而容易被竊聽，保密性差。光波在光纖中傳輸，因為光信號被完善地限制在光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中，而任何泄漏的射線都被環(huán)繞光纖的不透明包皮所吸收，即使在轉(zhuǎn)彎處，漏出的光波也十分微弱，即使光纜內(nèi)光纖總數(shù)很多，相鄰信道也不會出現(xiàn)串音干擾，同時在光纜外面，也無法竊聽到光纖中傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>

3 光纖通信技術(shù)應(yīng)用的主要對策

波長就是一個信號系統(tǒng)，把從前的電路交換，換成當前的光路交換。這種交換系統(tǒng)就是把光的傳輸和交換融為一體，把交換給取消了。希望今年能作出一個演示系統(tǒng)。這個問題是最簡單最有效的解決如此困惑傳輸高速路的問題，寬帶推廣應(yīng)用就有很好的基礎(chǔ)。

第一個是可變波長激光器、高頻調(diào)制器；第二是波分復(fù)用/解復(fù)用器/濾波器；第三是增益平坦和鎖定的SCL 波段放大器；第四是RAMAN 放大器；第五是高頻光探測器、MEMS光開關(guān)。我國建立環(huán)保型的微電子和光電子的生產(chǎn)基地，我國的硅石材料是非常豐富的。多晶硅是未來最清潔的能源。

21 世紀，要發(fā)展光網(wǎng)絡(luò)與移動通信式的結(jié)合，這是一個很大的商機。光網(wǎng)絡(luò)與毫米波的結(jié)合，如果成功的話，也是很大的具有革命性的進步。再一個是制造高精度的光纖陀螺。這不僅僅是未來航空系統(tǒng)，導(dǎo)彈系統(tǒng)要用它，國外的汽車里面也有陀螺。此外，新型實用化電流傳感器、電壓傳感器，光纖光柵應(yīng)力傳感器，光纖光柵溫度傳感器。

雖然這幾年來，我國光纜電纜技術(shù)有很大發(fā)展，有一些具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)已在發(fā)揮作用，但是應(yīng)該看到這種比例仍是很小的，國內(nèi)有近200 家光纖光纜廠，但大多產(chǎn)品單一，沒有自主的知識產(chǎn)權(quán)，技術(shù)含量較低，競爭力不強。實際上我國的光纖光纜技術(shù)應(yīng)該說與國際水平己差距下大，因此我們作為世界第二的光纜大國，應(yīng)該把開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)作為我們工作的重中之重，爭取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。

西部大開發(fā)是國家的重大策略，國家制定了有利的政策，政府對發(fā)展通信等行業(yè)也給予了大力的支持。西部是一個地域復(fù)雜、分布較寬、通信相對落后的地區(qū)。經(jīng)濟大發(fā)展中，通信要先行，需要一些與之相適應(yīng)的光纖光纜及通信電纜的先進產(chǎn)品來配合發(fā)展的需求。因此，符合條件的產(chǎn)品將會在這里找到很好的市場，光纖光纜和通信電纜的各種技術(shù)、產(chǎn)品及成果都會在西部開發(fā)中得到發(fā)揮。

4 光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

對光纖通信而言, 超高速度、超大容量、超長距離一直都是人們追求的目標, 光纖到戶和全光網(wǎng)絡(luò)也是人們追求的夢想。

(1) 光纖到戶

現(xiàn)在移動通信發(fā)展速度驚人, 因其帶寬有限,終端體積不可能太大, 顯示屏幕受限等因素, 人們依然追求性能相對占優(yōu)的固定終端, 希望實現(xiàn)光纖到戶。光纖到戶的魅力在于它有極大的帶寬, 它是解決從互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)到用戶桌面的“最后一公里”瓶頸現(xiàn)象的最佳方案。隨著技術(shù)的更新?lián)Q代,光纖到戶的成本大大降低, 不久可降到與DSL 和HFC 網(wǎng)相當, 這使FTTH 的實用化成為可能。據(jù)報道, 1997 年日本NTT 公司就開始發(fā)展FTTH, 2000年后由于成本降低而使用戶數(shù)量大增。美國在2002 年前后的12 個月中, FTTH 的安裝數(shù)量增加了200%以上。在我國, 光纖到戶也是勢在必行, 光纖到戶的實驗網(wǎng)已在武漢、成都等市開展, 預(yù)計2012 年前后, 我國從沿海到內(nèi)地將興起光纖到戶建設(shè)?？梢哉f光纖到戶是光纖通信的一個亮點, 伴隨著相應(yīng)技術(shù)的成熟與實用化, 成本降低到能承受的水平時, FTTH 的大趨勢是不可阻擋的。

(2) 全光網(wǎng)絡(luò)

傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了節(jié)點間的全光化, 但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點處仍用電器件, 限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康奶岣? 因此真正的全光網(wǎng)絡(luò)成為非常重要的課題。全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點代替電節(jié)點, 節(jié)點之間也是全光化, 信息始終以光的形式進行傳輸與交換, 交換機對用戶信息的處理不再按比特進行, 而是根據(jù)其波長來決定路由。全光網(wǎng)絡(luò)具有良好的透明性、開放性、兼容性、可靠性、可擴展性, 并能提供巨大的帶寬、超大容量、極高的處理速度、較低的誤碼率, 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單, 組網(wǎng)非常靈活, 可以隨時增加新節(jié)點而不必安裝信號的交換和處理設(shè)備。當然全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展并不可能獨立于眾多通信技術(shù), 它必須要與因特網(wǎng)、ATM網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等相融合。目前全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段,但已顯示出良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看, 形成一個真正的、以WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層, 建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò), 消除電光瓶頸已成未來光通信發(fā)展的必然趨勢, 更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心, 也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級別, 更是理想級別。

5 結(jié)束語

現(xiàn)在光通信網(wǎng)絡(luò)的容量雖然已經(jīng)很大，但還有許多應(yīng)用能力在閑置，今后隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，作為經(jīng)濟發(fā)展先導(dǎo)的信息需求也必然不斷增長，一定會超過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)能力，推動通信網(wǎng)絡(luò)的繼續(xù)發(fā)展。因此，光纖通信技術(shù)在應(yīng)用需求的推動下，一定不斷會有新的發(fā)展。

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(一)復(fù)用技術(shù)

光傳輸系統(tǒng)中，要提高光纖帶寬的利用率，必須依靠多信道系統(tǒng)。常用的復(fù)用方式有：時分復(fù)用(TDM)、波分復(fù)用(WDM)、頻分復(fù)用(FDM)、空分復(fù)用(SDM)和碼分復(fù)用(CDM)。目前的光通信領(lǐng)域中，WDM技術(shù)比較成熟，它能幾十倍上百倍地提高傳輸容量。

(二)寬帶放大器技術(shù)

摻餌光纖放大器(EDFA)是WDM技術(shù)實用化的關(guān)鍵，它具有對偏振不敏感、無串擾、噪聲接近量子噪聲極限等優(yōu)點。但是普通的EDFA放大帶寬較窄，約有35nm(1530～1565nm)，這就限制了能容納的波長信道數(shù)。進一步提高傳輸容量、增大光放大器帶寬的方法有：(1)摻餌氟化物光纖放大器(EDFFA)，它可實現(xiàn)75nm的放大帶寬；(2)碲化物光纖放大器，它可實現(xiàn)76nm的放大帶寬；(3)控制摻餌光纖放大器與普通的EDFA組合起來，可放大帶寬約80nm；(4)拉曼光纖放大器(RFA)，它可在任何波長處提供增益，將拉曼放大器與EDFA結(jié)合起來，可放大帶寬大于100nm。

(三)色散補償技術(shù)

對高速信道來說，在1550nm波段約18ps(mmokm)的色散將導(dǎo)致脈沖展寬而引起誤碼，限制高速信號長距離傳輸。對采用常規(guī)光纖的10Gbit/s系統(tǒng)來說，色散限制僅僅為50km。因此，長距離傳輸中必須采用色散補償技術(shù)。

(四)孤子WDM傳輸技術(shù)

超大容量傳輸系統(tǒng)中，色散是限制傳輸距離和容量的一個主要因素。在高速光纖通信系統(tǒng)中，使用孤子傳輸技術(shù)的好處是可以利用光纖本身的非線性來平衡光纖的色散，因而可以顯著增加無中繼傳輸距離。孤子還有抗干擾能力強、能抑制極化模色散等優(yōu)點。色散管理和孤子技術(shù)的結(jié)合，凸出了以往孤子只在長距離傳輸上具有的優(yōu)勢，繼而向高速、寬帶、長距離方向發(fā)展。

(五)光纖接入技術(shù)

隨著通信業(yè)務(wù)量的增加，業(yè)務(wù)種類更加豐富。人們不僅需要語音業(yè)務(wù)，而且高速數(shù)據(jù)、高保真音樂、互動視頻等多媒體業(yè)務(wù)也已得到用戶青睞。這些業(yè)務(wù)不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，用戶接人部分更是關(guān)鍵。傳統(tǒng)的接入方式已經(jīng)滿足不了需求，只有帶寬能力強的光纖接人才能將瓶頸打開，核心網(wǎng)和城域網(wǎng)的容量潛力才能真正發(fā)揮出來。光纖接入中極有優(yōu)勢的PON技術(shù)早就出現(xiàn)了，它可與多種技術(shù)相結(jié)合，例如ATM、SDH、以太網(wǎng)等，分別產(chǎn)生APON、GPON和EPON。由于ATM技術(shù)受到IP技術(shù)的挑戰(zhàn)等問題，APON發(fā)展基本上停滯不前，甚至走下坡路。但有報道指出由于ATM交換在美國廣泛應(yīng)用，APON將用于實現(xiàn)FITH方案。GPON對電路交換性的業(yè)務(wù)支持最有優(yōu)勢，又可充分利用現(xiàn)有的SDH，但是技術(shù)比較復(fù)雜，成本偏高。EPON繼承了以太網(wǎng)的優(yōu)勢，成本相對較低，但對TDM類業(yè)務(wù)的支持難度相對較大。所謂EPON就是把全部數(shù)據(jù)裝在以太網(wǎng)幀內(nèi)傳送的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。現(xiàn)今95％的局域網(wǎng)都使用以太網(wǎng)，所以選擇以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于對IP數(shù)據(jù)最佳的接入網(wǎng)是很合乎邏輯的，并且原有的以太網(wǎng)只限于局域網(wǎng)，而且MAC技術(shù)是點對點的連接，在和光傳輸技術(shù)相結(jié)合后的EPON不再只限于局域網(wǎng)，還可擴展到城域網(wǎng)，甚至廣域網(wǎng)，EPON眾多的MAC技術(shù)是點對多點的連接。另外光纖到戶也采用EPON技術(shù)。

二、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

對光纖通信而言，超高速度、超大容量、超長距離一直都是人們追求的目標，光纖到戶和全光網(wǎng)絡(luò)也是人們追求的夢想。

(一)光纖到戶

現(xiàn)在移動通信發(fā)展速度驚人，因其帶寬有限，終端體積不可能太大，顯示屏幕受限等因素，人們依然追求陸能相對占優(yōu)的固定終端，希望實現(xiàn)光纖到戶。光纖到戶的魅力在于它有極大的帶寬，它是解決從互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)到用戶桌面的“最后一公里”瓶頸現(xiàn)象的最佳方案。隨著技術(shù)的更新?lián)Q代，光纖到戶的成本大大降低，不久可降到與DSL和HFC網(wǎng)相當，這使FITH的實用化成為可能。據(jù)報道，1997年日本NTT公司就開始發(fā)展FTTH，2000年后由于成本降低而使用戶數(shù)量大增。美國在2002年前后的12個月中，F(xiàn)TTH的安裝數(shù)量增加了200％以上。在我國，光纖到戶也是勢在必行，光纖到戶的實驗網(wǎng)已在武漢、成都等市開展，預(yù)計2012年前后，我國從沿海到內(nèi)地將興起光纖到戶建設(shè)?？梢哉f光纖到戶是光纖通信的一個亮點，伴隨著相應(yīng)技術(shù)的成熟與實用化，成本降低到能承受的水平時，F(xiàn)TTH的大趨勢是不可阻擋的。

(二)全光網(wǎng)絡(luò)

傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了節(jié)點間的全光化，但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點處仍用電器件，限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康奶岣撸虼苏嬲娜饩W(wǎng)絡(luò)成為非常重要的課題。全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點代替電節(jié)點，節(jié)點之間也是全光化，信息始終以光的形式進行傳輸與交換，交換機對用戶信息的處理不再按比特進行，而是根據(jù)其波長來決定路由。全光網(wǎng)絡(luò)具有良好的透明性、開放性、兼容性、可靠性、可擴展性，并能提供巨大的帶寬、超大容量、極高的處理速度、較低的誤碼率，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，組網(wǎng)非常靈活，可以隨時增加新節(jié)點而不必安裝信號的交換和處理設(shè)備。當然全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展并不可能獨立于眾多通信技術(shù)，它必須要與因特網(wǎng)、ATM網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等相融合。目前全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段，但已顯示出良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看，形成一個真正的、以WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層，建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò)，消除電光瓶頸已成未來光通信發(fā)展的必然趨勢，更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心，也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級別，更是理想級別。