光纖通信的發展歷程和未來應用
按理論計算:就光纖通信常用波長1.3微米和1.55微米波長窗口的容量至少有25000GHz。自然會想到采用多波長的波分復用技術WDM(WavelengthDivisionMultiplex)。1996年WDM技術取得突破,貝爾實驗室發展了WDM技術,美國MCI公司在1997年開通了商用的WDM線路。光纖通信系統的速率從單波長的2.5Gb/s和10Gb/s爆炸性地發展到多波長的Tb/s(1Tb/s=1000Gb/s)傳輸。當今實驗室光系統速率已達10Tb/s,幾乎是用之不盡的,所以它的前景輝煌。
中國光纖通信發展史
1973年,世界光纖通信尚未實用。郵電部武漢郵電科學研究院(當時是武漢郵電學院)就開始研究光纖通信。由于武漢郵電科學研究院采用了石英光纖、半導體激光器和編碼制式通信機正確的技術路線,使我國在發展光纖通信技術上少走了不少彎路,從而使我國光纖通信在高新技術中與發達國家有較小的差距。
我國研究開發光纖通信正處于十年動亂時期,處于封閉狀態。國外技術基本無法借鑒,純屬自己摸索,一切都要自己搞,包括光纖、光電子器件和光纖通信系統。就研制光纖來說,原料提純、熔煉車床、拉絲機,還包括光纖的測試儀表和接續工具也全都要自己開發,困難極大。武漢郵電科學研究院,考慮到保證光纖通信最終能為經濟建設所用,開展了全面研究,除研制光纖外,還開展光電子器件和光纖通信系統的研制,使我國至今具有了完整的光纖通信產業。
1978年改革開放后,光纖通信的研發工作大大加快。上海、北京、武漢和桂林都研制出光纖通信試驗系統。1982年郵電部重點科研工程“八二工程”在武漢開通。該工程被稱為實用化工程,要求一切是商用產品而不是試驗品,要符合國際CCITT標準,要由設計院設計、工人施工,而不是科技人員施工。從此中國的光纖通信進入實用階段。
在20世紀80年代中期,數字光纖通信的速率已達到144Mb/s,可傳送1980路電話,超過同軸電纜載波。于是,光纖通信作為主流被大量采用,在傳輸干線上全面取代電纜。經過國家“六五”、“七五”、“八五”和“九五”計劃,中國已建成“八縱八橫”干線網,連通全國各省區市。現在,中國已敷設光纜總長約250萬公里。光纖通信已成為中國通信的主要手段。在國家科技部、計委、經委的安排下,1999年中國生產的8×2.5Gb/sWDM系統首次在青島至大連開通,隨之沈陽至大連的32×2.5Gb/sWDM光纖通信系統開通。2005年3.2Tbps超大容量的光纖通信系統在上海至杭州開通,是至今世界容量最大的實用線路。
中國已建立了一定規模的光纖通信產業。中國生產的光纖光纜、半導體光電子器件和光纖通信系統能供國內建設,并有少量出口。
有人認為,我國光纖通信主要干線已經建成,光纖通信容量達到Tbps,幾乎用不完,再則2000年的IT泡沫,使光纖的價格低到每公里100元,幾乎無利可圖。因此不要發展光纖通信技術了。
實際上,特別是中國,省內農村有許多空白需要建設;3G移動通信網的建設也需要光纖網來支持;隨著寬帶業務的發展、網絡需要擴容等,光纖通信仍有巨大的市場。現在每年光纖通信設備和光纜的銷售量是上升的。
光纖通信今后如何發展
FTTH(光纖到家庭)是光纖通信進一步發展的方向,它被公認為理想的寬帶接入網。目前,所謂寬帶業務,大多是500kbps的影視節目。運營商為了充分利用銅線資源,采用ADSL技術就可提供,這使FTTH成為接入網主流的時間有所推遲。不久的將來,在HDTV普及的情況下,ADSL不能滿足要求,而先進的ADSL2+也許可滿足1chHDTV/戶。如果4chHDTV/戶采用FTTH比較合理。在雙向業務廣泛應用的情況下,上下行不對稱的ADSL難以對應。目前,發達國家F

責任編輯:廖生玨
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