對光纖通信而言,超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標,而全光網絡更是人們不懈追求的夢想。 )P.,h&h/
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1.向超高速系統(tǒng)發(fā)展 rhN"#?
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從過去電信發(fā)展史看,網絡容量的需求和傳輸速率的提高一直是一對主要矛盾。傳統(tǒng)光纖通信的發(fā)展始終按照電信的時分復用方式進行,即所謂的光時分復用(OTDM)技術。其實現(xiàn)的單信道最高速率已達到640Gbit/s。經驗告訴我們,每當傳輸速率提高4倍,傳輸每比特的成本大約下降30%~40%:因而高比特率系統(tǒng)的經濟效益大致按指數規(guī)律增長,這就是為什么光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率在過去數十年來一直在持續(xù)增加的根本原因。目前商用系統(tǒng)已從45Mbps增加到10Gbps,其速率在數十年里增加了2000多倍,比同期微電子技術的集成度增加速度還要快得多。高速系統(tǒng)的出現(xiàn)不僅增加了業(yè)務傳輸容量,而且也為各種各樣的新業(yè)務,特別是寬帶業(yè)務和多媒體提供了實現(xiàn)的可能。 J/[PA[Rf
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2.向超大容量系統(tǒng)擴容 r&XxF>
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據研究顯示,光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用了不到1%,99%的資源尚待發(fā)掘。如果將多個發(fā)送波長適當錯開的光源信號同時在一根光纖上傳送,則可大大增加光纖的信息傳輸容量,這就是波分復用(WDM)的基本思路。近年來波分復用系統(tǒng)發(fā)展迅猛,目前1.6Tbit/s的 WDM系統(tǒng)已經大量商用,同時全光傳輸距離也在大幅擴展。然而單靠OTDM和WDM來提高光通信系統(tǒng)的容量還是有限,可以把多個OTDM信號進行波分復用,從而大幅提高傳輸容量。偏振復用(PDM)技術可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零(RZ)編碼信號在超高速通信系統(tǒng)中占空較小,降低了對色散管理分布的要求,且RZ編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散(PMD)的適應能力較強,因此現(xiàn)在的超大容量WDM/OTDM通信系統(tǒng)基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統(tǒng)需要解決的關鍵技術基本上都包括在OTDM和WDM通信系統(tǒng)的關鍵技術中。