光通信中的关键技术 光纤通信技术的出现是通信史上的一次重要革命。作为宽带传输解决方案的光纤通信从其诞生之日起,就受到人们的特别重视.并且一直保持着强劲的进展势头。特别是在 20 世纪 90 年代中期到末期的这段时间,无论是在技术方面还是在其相关产品方面,光通信都得到了飞速的进展,并确立了其在通信领域不可替代的核心地位。 当前,光通信技术正以超乎人们想像的速度进展。在过去的 10 年里,光传输速率提高了 100 倍,估计在未来 1O 年里还将提高 100 倍左右。IP 业务持续的指数式增长,对光通信的进展带来了新的机遇和挑战:一方面,IP 巨大的业务量和不对称性刺激了波分复用(WDM)技术的应用和迅猛进展;另一方面,IP 业务与电路变换的差异也对基于电路交换的SDH(同步数字系列)提出了挑战。光通信本身也正处在深刻的变革之中,特别是“光网络”的兴起和进展,在光域上可进行复用、解复用、选路和交换,可以充分利用光纤的巨大带宽资源增加网络容量,实现各种业务的“透明”传输,所以光通信技术更是成了人们关注的焦点。本文将对光通信中的几种重要技术作一简要介绍和展望。一、复用技术 1.时分复用技术(TDM) 复用技术是加大通信线路传输容量的好办法。数字通信利用时分复用技术,数字群系列先是 PDH 各群,后有 SDH 各群,由电的合路/分路器和合群/分群器 (MUX/De-MUX)构成。电的 TDM 目前的最高数字应用速率为 10Gbit/s。把这最高数字速率的数字群向光纤上的光载波直接调制,就成为光纤传输的最高数字速率。而光纤本身却有很大的潜在容量,所以说光纤受到电的最高速率的限制。实际上当传输速率由 10Gbit/s 提高到 20Gbit/s 左右时已接近半导体技术或微电子工艺的技术极限,即便开发出更高速率的 TDM 电子器件和线路,例如采纳微真空光电子器件、原子级电子开关等技术,其开发和生产成本必定昂贵造成传输设备、系统价格很高而不可取,更何况此时间纤色散和非线性的影响更加严重,造成传输困难。所以,尽管 TDM 的实验室速率已达 40Gbit/s,但要在 G.652 光纤上实现长距离传输绝不是近期能指望的事。相反地,如采纳以 10Gbit/s 为基础速率的 WDM 系统,就可用 4 个波长实现 40Gbit/s 的高容量。这样不仅可解决中长期通信容量的需求,而且又不存在实质性的技术困难,能适应 21 世纪的通信进展。 2.波分复用技术(WDM) 20 世纪 80 年代后期,国际上开始设想利用一根光纤同时传输多...