光纖通信的優(yōu)點(diǎn)與光的波分復(fù)用技術(shù)介紹

　　光的波分復(fù)用技術(shù)是有效的擴(kuò)大光纖通信線路的方法之一。其于1997年已進(jìn)入商用，現(xiàn)正大面積地推廣及蓬勃地發(fā)展。光波分復(fù)用技術(shù)，即在1根光纖中，采用許多彼長(zhǎng)的光作信息載體，以擴(kuò)大光纖的傳輸容量。如果1個(gè)波長(zhǎng)傳送速率是2.5Gb/s，若采用8個(gè)波長(zhǎng)，則1根光纖的容量就擴(kuò)大了8倍，其容量就為20Gb/s。可見，采用光的波分復(fù)用技術(shù)能極大的提高通信傳輸速率。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的WDM大容量系統(tǒng)的試用階段已經(jīng)過去，大規(guī)?；蛉娌捎肳DM系統(tǒng)的階段現(xiàn)已展開。發(fā)達(dá)國(guó)家和大公司正在規(guī)劃怎樣組建WDM網(wǎng)？采用多少波長(zhǎng)？采用什么速率？如何上下信道？如何保護(hù)？如何管理等。國(guó)際電聯(lián)ITU-T現(xiàn)也為這些問題進(jìn)行討論和制訂標(biāo)準(zhǔn)，還不完善。

　　一、光纖通信的發(fā)展和現(xiàn)狀

　　光纖通信系統(tǒng)是以光為載波，利用純度極高的玻璃拉制成極細(xì)的光導(dǎo)纖維作為傳輸媒介，通過光電變換，用光來傳輸信息的通信系統(tǒng)。隨著國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和通信業(yè)的飛速發(fā)展，信息化給世界生產(chǎn)力和人類社會(huì)的發(fā)展帶來了極大的推動(dòng)。光纖通信作為信息化的主要技術(shù)支柱之一，必將成為21世紀(jì)最重要的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。

　　1970年美國(guó)康寧玻璃公司研制出損耗為20dB/km的低損耗石英光纖，證明光纖作為通信的傳輸媒介是大有希望的。同年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了鋁鎵砷（GaAlAs）異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器在室溫下連續(xù)工作，為光纖通信提高了理想的光源。這兩項(xiàng)研究成果，奠定了光纖通信的發(fā)展基礎(chǔ)。

　　在20世紀(jì)70年代，光纖通信由起步到逐漸成熟。主要表現(xiàn)在光纖的傳輸質(zhì)量大大提高，光纖的傳輸損耗逐年下降。與此同時(shí)，光纖的帶寬和光源的壽命不斷增加。光源和光電檢測(cè)的性能不斷改善。80年代是光纖通信大發(fā)展階段。在這個(gè)時(shí)期，光纖通信迅速由0.8μnm波段轉(zhuǎn)向1.3μm波段，由多模光纖轉(zhuǎn)向單模光纖。通過理論分析和實(shí)踐，在1.3μm和1.55μm波段分別實(shí)現(xiàn)了損耗為0.5dB/km和0.2dB/km的低損耗光纖傳輸。同時(shí)，石英光纖在1.31μm波段時(shí)色度色散為零，促使1.31μm波段單模光纖通信系統(tǒng)迅速發(fā)展。

　　20世紀(jì)90年代，波分復(fù)用（WDM）技術(shù)的誕生。在此之前1986年，英國(guó)南普敦大學(xué)在光纖基質(zhì)中加入鉺類子作為激光工作物質(zhì)，用氬離子激光器作為泵浦源，制作出了能對(duì)1.55μm的光信號(hào)進(jìn)行直接放大的摻鉺光纖放大器（EDFA）。這一發(fā)明克服了光信號(hào)在傳輸過程中使用光一電和電一光中繼器帶來的“瓶頸”限制。波分復(fù)用（WDM）+EDFA系統(tǒng)解決了光電子、微電子對(duì)傳輸設(shè)備的“瓶頸“制約。

　　光纖通信的迅速發(fā)展與光纖通信的優(yōu)越性是分不開的。光纖通信的主要優(yōu)點(diǎn)有：

　　傳輸損耗低，傳輸距離長(zhǎng);頻帶寬，通信容量大;抗干擾能力強(qiáng)，適合應(yīng)用于有強(qiáng)電干擾和電磁輻射的環(huán)境中，保密性好;