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光纤通信发展前景及技术难点探讨摘要 随着国内外网络技术的快速发展，光纤通信技术也随之步入快速发展阶段，当前的网络通信正逐渐从宽带转向光纤通信光纤通信技术是推动通信网络发展的基本力量之一，是通信系统的关键技术本文首先分析了光纤通信的现状，包括单模光纤与多模光纤、光纤接入技术以及波分复用系统，然后对光纤通信的发展前景以及相关的技术难点进行了深入探讨，包括纳米技术与光纤通信、光交换、无源光网络技术（PON）、光孤子通信 关键词：纳米技术；光孤子；光纤通信；发展前景【分类号】：TP32引言光纤通信技术始于光纤的成功研发，损耗低于20dB/km的光纤产生于1970年，至此开始了四十多年的光纤通信技术发展之路在光纤通信系统中，其介质载波为高频光波，高频光波具有传输容量大、速度快、损耗小、抗电磁干扰能力强的优点，基于此，光纤通信解决了光电信号传输过程中的关键问题，因此，可以认为光纤通信是通信史上的一次重要革命光纤通信系统现处于蓬勃发展中，在可以预见的未来，先进的光纤通信技术将给通信领域带来重大技术革新，并且给整个通信产业和格局带来巨大变化，从而对世界的经济发展产生巨大而深远的影响一 光纤通信的现状1、单模光纤与多模光纤现阶段我国的光纤通信主使用单模光纤和多模光纤。

两者各有特点，单模光纤适用于长距离传输，多模光纤造价低于单模光纤，基于此，单模光纤多用于区域间的长距离信号传送，多模光纤多用于区域内的短距离信号传送2、光纤接入技术光纤接入技术在信号传输技术领域属于新技术，其作用在于提高信号的传输速度，光纤接入技术由宽带主干的传输网络和用户接入端组成用户接入端是光纤通信的终环节，完成全光接入3、波分复用系统波分复用技术中，其系统的信号容量大，且能够传送远程信号现如今，1.6Tbit的WDM已被广泛应用，主要依靠增大单信号通道的速度来增加信号传输容量，OTDM通过增加单光纤中的传输信道数目来增加信号传输容量二 光纤通信系统的发展前景与难点1、纳米技术与光纤通信纳米属于长度度量单位，纳米技术所研究的物质的尺度在0.1～100纳米大小，是从材料科学领域引入的一种应用技术，可以用于微米/纳米尺度的微电子机械系统（MEMS）随着无线终端的发展，对单个芯片微型化、高性能、低成本的要求初现端倪，即实现系统单个芯片化（System On a Chip，SOC）MEMS能够克服大量存在的片外分离单元（谐振器、滤波器、耦合器等）带来的障碍，且性能优于传统元器件目前已实现纳米尺度上的光能转换，有作为微器件的能源的潜质，具有重大意义。

MEMS目前已在光交换应用中步入试验阶段，试验表明其能够应用于发展实时配置的光器件，如可调激光器，动态均衡器，可变光衰减器等等，可用于光网络， MEMS光交换机已经能够传递业务数据流目前，全光MEMS光交换机已经步入实践阶段，美国的某个IT高公推出了“Lamda-Router”光MEMS交换机2、光交换光交换的定义为：光纤传输中的光信号直接进行交换光交换是实现高速全光网的关键，而长期以来，光交换问题一直阻碍着高速全光网的发展传统的信号交换技术，在信号交换之前，需要将光信号转换成电信号，完成交换之后再转换成光信号，如此进行传输，这中间需要设置一个光电转换设备，其占地面积大大，价格昂贵若能实现光信号的直接交换，则可以免去光电转换设备，既能节约资金与土地，又能提高信号的传输速率此外，光交换技术有着以下优点：可以提高通信系统的可靠性，提供灵敏的信息路由平台，克服电子交换的电子容量瓶颈问题，免去笨重而昂贵的光电转换设备，从而降低网络运行与设备的费用因此，光交换技术是通信网络信息交换技术的一个趋势，全光网络平台是未来光通信领域的关键目前，全光网络产品正成为全球通信领域的重点研发对象之一，其关键产品就是光变换产品。

3、无源光网络技术无源光网络（PON）能够避免外部设备不受电磁干扰，从而降低外部设备和线路的故障率，深受电信维护部门期待与欢迎无源光网络属于一种宽带接入光纤技术，只需在光分支点安装一个光分支器，从而达到节约光缆资源的效果，并共享了带宽资源PON分为GPON、EPON以及APONGPON是使用了ITU-TG.984.x基准的新的宽带无源光接入标准，有着带宽高、效率高、规模大、使用者数量庞大等多个可取之处，被大多数电信运营商认为是促成接入网业务宽带化、综合化改造的理想技术，速率高达2.4Gb/s，传送效率超过90%以以太网为基础的无源光网络（Ethernet-PON，EPON）EPON在G.983的基础上保留物理层PON，使用以太网代替ATM作为二层协议，具有能够提供更大带宽、更低成本、更宽业务能力的优点以ATM为基础的无源光网络（ATM-PON，APON）则在信息传送质量及其技术支持上都有很大优势，目前已发展得较为成熟，国内的部分通信设备商都已生产出可以投入使用的APON产品4、光孤子通信系统线性光纤通信技术常常受光纤消损和色散的制约，从而使其传送容量和传送里程收到限制，即使线性光纤制作工艺已非常成熟，然而光纤损耗和色散的问题尚且无法突破线性光纤的理论瓶颈，尤其是超长距离、大容量的光信号传输。

线性光纤通信系统的传送距离和信号容量常常受光纤的损耗和光信号的色散的制约在光纤传送过程中，光信号的能量不断衰减，将会造成信息损失，从而造成信号的光纤损耗，为了实现长距离传送，中继站的建立是必要的光的色散是与物质的折射率和光的波长有关的一种物力现象，色散使得光脉冲在传输过程中发生形变非线性光纤的发现则能够解决以上难题，这是因为光纤非线性效应生成的光孤子可以与光纤色散的作用相互消除，而所谓光孤子波，就是光纤中波形、幅度、速度不变的波增大光能量，光脉冲将会变窄，当光强度达到一个阈值，则脉冲宽度将会变得很窄，此时光纤的带宽将会指数倍增长，这有助于大幅度地提高光信号的传输容量和传送距离作为具有超长距离、超大容量传输优点的光弧子通信系统，信号传送容量较之当今最先进的线性光纤通信系统要大1～2个的数量级，其前景和潜能令人瞩目，将成为领域内科技从业人员关注的重点，因此，光弧子通信是未来大有发展空间的通信方式，将成为本世纪的主要通信系统结束语光纤通信目前尚处于试用阶段，从光纤通信系统的元器件到整体系统，都存在或多或少的问题，有待于未来继续研究与解决与此同时，理论物理的发展与应用给光纤通信技术带来了新的机遇和新的挑战，如纳米技术在通信领域的应用、光交换系统的研发、无源光网络技术的发展、光孤子通信系统的研发等等理论与技术的创新，都在致力于解决光纤通信中的光信号传输问题，并且市场实践表明，这些创新技术与应用已取得了一定的成就。

根据光纤通信系统的现状及其蓬勃发展的势头，可以预见以光交换、PON、光弧子等技术为主的光纤通信技术将给通信领域带来重大技术革新，从而为整个通信产业带来巨大变化，接着对世界的经济发展产生巨大影响参考文献[1]王磊，裴丽. 光纤通信的发展现状和未来[J]，中国科技信息，2009（4）.[2]徐宝强，杨秀峰，夏秀兰. 光纤通信及网络技术[M]，北京：北京航空航天大学出版社，2000.[3]何淑贞. 国内外光通信的发展趋势[J]，卫星电视与宽带多媒体，2007（2）.[4]张煦. 光纤通信技术的发展趋势[J]，中兴通讯技术，2010（S1）.。