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moruli

铁虫 (小有名气)

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[交流] 用光连接世界

用光连接世界

随着社会信息化的不断发展，对通信容量的需求日益增加，将来的多媒体服务中单用户的容量需求可能超过100Mb/s，在这种需求的推动下，作为现代长途干线通信主体的光纤通信一直在朝着高码率、大容量的方向发展。一方面，单路速率不断提升，现已发展到10、20甚至 40Gb/s，采用光时分复用（OTDM）技术甚至可将单路速率提高到640Gb/s；另一方面，密集波分复用技术（HD-WDM）日趋成熟，在一根光纤中可同时传输一百多路信号，采用特殊技术在特定条件下甚至可以同时传输1022路光信号。光孤子通信+HD-WDM组合的高密集大容量光通信系统正逐渐成熟并向商用化发展。
光纤通信在向高码率、大容量发展的同时，存在另外两个发展趋势。第一，向长距离发展。迄今为止在世界上已经铺设了总长超过一亿公里的光纤传输网络，其中的大部分均为零色散波长在1.3m处的常规单模光纤（SMF）。最初，光纤传输系统的无中继距离受限于光纤的损耗，掺铒光纤放大器（EDFA）的发明基本解决了这个问题，但由于1.3m光放大器的性能价格比还不能满足实际工程的需要，当前的大容量光纤通信系统都使用 1.55m光纤损耗最低的通信窗口，即EDFA的工作窗口。然而常规单模光纤在1.55m波长附近的群速度色散（GVD）值不为零，约为17ps/nm/km，因而在10Gb/s或更高码速时，光纤无电中继传输距离的主要限制来源于群速度色散。色散补偿、色散安排等技术的快速发展又突破了色散的瓶颈，使长距离无中继传输成为可能。互联网的出现，将世界连接的更紧密，使越洋通信的话务量越来越大，对长距离无中继传输技术的需求日益迫切。第二，向网络化发展。随着现代电信、计算机和互联网技术的飞速发展，基础网络的带宽正以每六个月翻一番的速度向前推进。从应用业务来看，数据业务将超过语音业务逐渐成为未来信息传递的主流，宽带因特网（或数据网）技术已成为世界范围的迫切需要和发展趋势。将信息的传输及交换主要放在光域中进行，避免了网络节点上繁杂的光/电、电/光转换设备以及由此引入的信号衰减、失真、系统功率损耗及成本提高等缺点。光网络对信息传输速率、调制方式、传送协议等透明，而且具有扩展灵活、重构方便等突出的优点。与点-点光纤传输系统相比，它更强调路由、交换与上下信道等网络功能，而不是总数据率。与现有电信网相比，它可以克服限制系统性能的固有的“电子瓶颈”，使整个网络速率和容量大大提高。未来网络发展的直接目标是建设下一代的光因特网，全光网已成为目前光通信领域最热门的研究话题之一。

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