淺析下一代光纖網(wǎng)絡(luò)生長(zhǎng)動(dòng)向
摘要：文中敘述了我國(guó)光纖網(wǎng)絡(luò)的生長(zhǎng)歷程，敘述了在21世紀(jì)光纖網(wǎng)絡(luò)的主流手藝。在21世紀(jì)人類將步入信息社會(huì)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)信息業(yè)將在21世紀(jì)成為推動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)高速生長(zhǎng)的動(dòng)力，在信息社會(huì)信息網(wǎng)絡(luò)的生長(zhǎng)將向著智能、多色寬帶的偏向生長(zhǎng)。
要害詞：光纖網(wǎng)絡(luò) 主流手藝 生長(zhǎng)偏向
1.我國(guó)光纖網(wǎng)的生長(zhǎng)
1979年底我國(guó)的光通訊實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在北京、上海、武漢等地先后試用，經(jīng)由20多年的長(zhǎng)足生長(zhǎng)，我國(guó)現(xiàn)已形成光纜總長(zhǎng)度凌駕100萬公里，并在光通訊的高新手藝研究領(lǐng)域也取得了很大的希望。其時(shí)我國(guó)的試用系統(tǒng)接納了850nm波長(zhǎng)的多模光纖，其傳輸速率低且性能不敷完善。進(jìn)入八十年月我國(guó)接納1300 nm（后改為1310nm）波長(zhǎng)窗口的單模光纖通訊系統(tǒng)。在八十年月中后期，我國(guó)光通訊手藝步入生長(zhǎng)以光纖、數(shù)字通訊手藝為主的通訊系統(tǒng)，進(jìn)入九十年月我國(guó)光纖通訊網(wǎng)絡(luò)手藝得以迅速生長(zhǎng)。先進(jìn)的SDH系統(tǒng)新手藝在我國(guó)光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中起到了主要作用，我國(guó)成為天下上接納SDH系統(tǒng)新手藝最早和最多的國(guó)家之一，使我國(guó)的光纖通訊系統(tǒng)抵達(dá)天下光纖通訊手藝的前沿水平。
我國(guó)現(xiàn)已建成橫穿工具，貫串南北的“八縱八橫”的光纖干線主干通訊網(wǎng)，為我國(guó)寬帶通訊信息網(wǎng)的進(jìn)一步生長(zhǎng)滌訕了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。先進(jìn)的1550nm摻餌光纖放大器（EDFA）和高麋集波分復(fù)用（DWDM）等高新手藝已最先應(yīng)用于我國(guó)的焦點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中。我國(guó)的光纖網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)手藝已進(jìn)入天下先進(jìn)水平的行列，進(jìn)入21世紀(jì)我國(guó)光纖網(wǎng)絡(luò)的生長(zhǎng)偏向是使我國(guó)光纖網(wǎng)架進(jìn)一步合理完善，是我國(guó)光纖網(wǎng)絡(luò)生長(zhǎng)新的課題。21世紀(jì)天下將進(jìn)入信息化和知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代，我國(guó)光纖通訊網(wǎng)絡(luò)的生長(zhǎng)面臨著機(jī)緣和挑戰(zhàn)并存，深信在我國(guó)已建成的光纖網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，我國(guó)的光纖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)將向著智能、多色寬帶的偏向生長(zhǎng)，我國(guó)的光纖網(wǎng)絡(luò)將為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)施展重大的作用。
2.光纖網(wǎng)絡(luò)的主流手藝
2.1.光纖新手藝
光纖制作手藝現(xiàn)已基本成熟，現(xiàn)已大宗生產(chǎn)，當(dāng)今普遍接納的是零色散波長(zhǎng)λ0=1.3μm 的單模光纖,而零色散波長(zhǎng)λ0=1.55μm 的單模光纖已研制樂成,并已進(jìn)入適用階段,它在1.55μm波長(zhǎng)的衰減很小,約0.22dB/km,以是更適合于長(zhǎng)距離大容量傳輸,是長(zhǎng)距離主干網(wǎng)的優(yōu)選傳輸介質(zhì)。而人們對(duì)超長(zhǎng)波光纖的研究，其傳輸距離理論上可抵達(dá)數(shù)千公里，可以抵達(dá)無中繼傳輸距離，但其仍處于一種理論探討階段。
2.2.光纖放大器
1550nm摻餌（Er）光纖放大器（EDFA），摻餌光纖放大器為數(shù)字、模擬以及相關(guān)光通訊的中繼器，可傳輸差別的碼率，并可以同時(shí)傳輸若干波長(zhǎng)的光信號(hào)。在光纖網(wǎng)絡(luò)升級(jí)中，由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)、由低碼率改為高碼率，系統(tǒng)接納光波復(fù)用手藝擴(kuò)容時(shí)，都不必改變摻餌放大器的線路和裝備。摻餌放大器可作為光吸收機(jī)的前置放大器，光發(fā)射機(jī)的后置放大器及光源器件的賠償放大器。
2.3.寬帶接入
針對(duì)差別情形下的商業(yè)用戶和住民用戶有多種寬帶接入的解決計(jì)劃。接入系統(tǒng)主要完成三大功效：高速傳輸、復(fù)用/路由、網(wǎng)絡(luò)延伸。現(xiàn)在，接入系統(tǒng)的主流手藝有；
ADSL手藝其能在雙絞銅線上經(jīng)濟(jì)地傳輸每秒幾兆比特的信息，它即支持古板的話音營(yíng)業(yè)，又支持面向數(shù)據(jù)的因特網(wǎng)接入，局端ADSL接入復(fù)用裝備將數(shù)據(jù)流量復(fù)用后，選路到分組網(wǎng)絡(luò)，將話音流量傳送給PSTN、ISDN或其它分組網(wǎng)絡(luò)。
Cable modem能在光纖同軸混淆網(wǎng)中提供高速數(shù)據(jù)通訊，它將同軸電纜傳輸帶寬劃分為上行通道和下行通道，因而能提供VOC在線娛樂、因特網(wǎng)接入等營(yíng)業(yè)，同時(shí)也能提供PSTN
營(yíng)業(yè)。
牢靠無線接入系統(tǒng)在智能天線和吸收機(jī)等方面接納了許多高新手藝，是接入手藝中的一種立異方法，也是現(xiàn)在接入手藝中最不確定的一種方法，仍需在以后的實(shí)踐中進(jìn)一步的探索。而光接入系統(tǒng)能提供足夠的帶寬，支持現(xiàn)在可預(yù)見的種種營(yíng)業(yè)，但現(xiàn)在尚有手藝和經(jīng)濟(jì)等問題需進(jìn)一步的在產(chǎn)品開發(fā)及手藝上立異，以使其成為21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)的主流手藝。
2.4.硅手藝
光網(wǎng)絡(luò)手藝的立異需要從石英光纖維到復(fù)合半導(dǎo)體裝備等一整套元件，其中包括激光器、傳感器、及調(diào)制解調(diào)器等。為知足這些普遍的功效要求，針對(duì)低本錢電子裝備生長(zhǎng)起來的硅手藝正在挺進(jìn)光電子學(xué)領(lǐng)域，現(xiàn)在，對(duì)光學(xué)的硅化處置懲罰正沿著兩條劃分被稱為硅光實(shí)驗(yàn)室（SIOB）及微電機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）的蹊徑一直立異。
SIOB手藝是在一個(gè)硅晶片上，無源器件與激光器和傳感器可以集成在活字支持架上，上面毗連著種種各樣的元件，關(guān)于小型?？?，接納SIOB手藝制造的光學(xué)集成電路有足夠的密度。SIOB手藝已被應(yīng)用于集成激光器、光電傳感器、無源波支解器、WDM濾波器、無光光纖吸球狀透鏡附加體、旋轉(zhuǎn)鏡、光學(xué)轉(zhuǎn)向元件，以及電積金屬等。
MEMS是一種細(xì)小的結(jié)實(shí)機(jī)械部件，其尺寸通常為微米級(jí)。MEMS具有驚人的富厚功效，并可與重大芯片實(shí)現(xiàn)集成，現(xiàn)在MEMS手藝仍處于研究階段，科學(xué)家試圖使用硅芯片自己制造出用于光學(xué)通訊的帶有可移動(dòng)部件的元件，該項(xiàng)手藝有著遼闊的生長(zhǎng)遠(yuǎn)景，此手藝應(yīng)用將使光網(wǎng)絡(luò)爆發(fā)質(zhì)的奔騰。
現(xiàn)已形成“硅光電手藝”這一交織科學(xué)，為硅光電手藝的生長(zhǎng)滌訕了理論基礎(chǔ)，現(xiàn)已生長(zhǎng)成為推動(dòng)光網(wǎng)絡(luò)快速生長(zhǎng)動(dòng)力。
硅手藝自80年月中期以來，硅基片及其處置懲罰手藝已趨于成熟，因硅具有人們盼愿獲得的許多物理特征，如其折射率穩(wěn)固，并易于控制，在一個(gè)硅晶片上，無源器件與激光器和傳感器可以集成在活字支持架上，接納SioB 手藝制造的光學(xué)集成電路已具有足夠的密度，關(guān)于簡(jiǎn)單晶片舉行處置懲罰即可生產(chǎn)出大宗芯片，多種功效已經(jīng)集成在芯片上。SioB手藝已被普遍應(yīng)用于集成激光器、光電傳感器、無光光纖導(dǎo)支解器、WDM濾波器、無光光纖以及球狀透鏡附加體、旋轉(zhuǎn)鏡、光學(xué)轉(zhuǎn)向元件以及電積金屬等。
從90年月中期最先，集成光電手藝就最先應(yīng)用于通訊網(wǎng)絡(luò)，如Dragone路由器，一種在DWDM系統(tǒng)中合并和路由波長(zhǎng)信道的光集成電路，現(xiàn)已從8信道生長(zhǎng)為72信道，微電機(jī)系統(tǒng)制造可以通過外延生長(zhǎng)，其圖案形成和蝕刻處置懲罰等，集成電路制造手藝在基片上完成，深信在21世紀(jì)微電機(jī)系統(tǒng)這一硅光電領(lǐng)域的新手藝，在不久的未來應(yīng)用于下一代光網(wǎng)絡(luò)。
3. 21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)生長(zhǎng)展望
在信息時(shí)代的今天,網(wǎng)絡(luò)工業(yè)不但在迅速增添,并且它還在飛快轉(zhuǎn)變,隨著全球性的步入信息化時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)手藝面臨著機(jī)緣和挑戰(zhàn),在天下網(wǎng)絡(luò)業(yè)都要勉力構(gòu)建融合的、可靠的高速語(yǔ)音和數(shù)據(jù)網(wǎng)。作為這樣一個(gè)巨變工業(yè)的一定效果，關(guān)于未來網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品和服務(wù)的需求將一連高漲，無論是光、分組、帶寬、軟件、半導(dǎo)體、無線照舊網(wǎng)絡(luò)咨詢，在天生的營(yíng)業(yè)平臺(tái)上完成特定智能的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，而網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器是建設(shè)于多方面手藝前進(jìn)的基礎(chǔ)之上，其中包括營(yíng)業(yè)天生軟件、程控交流、客戶機(jī)、服務(wù)器以及新的數(shù)據(jù)庫(kù)目錄系統(tǒng)等。
未來網(wǎng)絡(luò)要求具備結(jié)構(gòu)設(shè)置上高度的無邪性和軟件可編程能力，現(xiàn)在生長(zhǎng)迅速的智能網(wǎng)是針對(duì)現(xiàn)有電話網(wǎng)開發(fā)的營(yíng)業(yè)天生平臺(tái)，未來網(wǎng)絡(luò)將接納一個(gè)與之相似的功效更強(qiáng)的營(yíng)業(yè)平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)將以用戶與服務(wù)供應(yīng)商之間的服務(wù)水平協(xié)議為基準(zhǔn)，通過戰(zhàn)略管理器來執(zhí)行這些協(xié)議，戰(zhàn)略管理器指示網(wǎng)絡(luò)裝備及其支持系統(tǒng)怎樣處置懲罰，路由和交流數(shù)據(jù)包，是提供可靠的、可擴(kuò)展的、清靜的和可管理的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的要害所在。
未來網(wǎng)絡(luò)將是有四“S”手藝為基石組成的，即系統(tǒng)（Systems）、軟件(Software)、硅片(Silicon)和服務(wù)(Services) 。對(duì)此，系統(tǒng)方面，未來網(wǎng)絡(luò)的焦點(diǎn)將是光子、光網(wǎng)絡(luò)的傳輸因子將直接是波長(zhǎng)而不是分組，載有信息的光子將直接進(jìn)入城域網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)、路由器和服務(wù)器、甚至用戶家庭。軟件方面，網(wǎng)絡(luò)軟件是未來網(wǎng)絡(luò)的粘合劑，由于客戶要求大宗可編程的平臺(tái)來開發(fā)種種新營(yíng)業(yè)、新應(yīng)用，以是軟件就會(huì)成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的新增亮點(diǎn)。硅片方面，網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值將一連地想芯片轉(zhuǎn)移，關(guān)于單芯片系統(tǒng)突破的要求將一連增添，將形成從芯片最先能提供解決計(jì)劃的裝備供應(yīng)商。服務(wù)器方面，在競(jìng)爭(zhēng)者的情形下，專業(yè)化的服務(wù)器將是拓展網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)空間的要害。
現(xiàn)在，用于未來光纖網(wǎng)所有組成部分的廉價(jià)器件正在開發(fā)和研制之中，關(guān)于那些對(duì)價(jià)錢特殊敏感的應(yīng)用，人們同時(shí)還在思量引進(jìn)新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，有些人以為完全透明的端對(duì)端光纖網(wǎng)絡(luò)是不可能的，而另一些人則以為至少?gòu)慕?jīng)濟(jì)效益角度看是云云。同時(shí)也有些人正在推測(cè)波長(zhǎng)到桌面的可能性，由于保存著需求，或者說若是保存需求，光纖網(wǎng)將會(huì)越來越靠近用戶家庭和桌面，研究職員預(yù)期在21世紀(jì)光子與網(wǎng)絡(luò)手藝將越發(fā)細(xì)密地團(tuán)結(jié)在一起，其對(duì)現(xiàn)有通訊網(wǎng)絡(luò)的影響將會(huì)凌駕現(xiàn)在所有人的想象。
人類跨入信息化社會(huì)已成為客觀生長(zhǎng)的一定，知識(shí)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步生長(zhǎng)將增進(jìn)通訊信息業(yè)成為天下經(jīng)濟(jì)中最主要和全球最大的工業(yè)。由于光纖通訊DWDM摻餌光纖放大器一直取得新的效果,使得單色傳輸網(wǎng)在本世紀(jì)向多色寬帶網(wǎng)過渡已成為一定。全球信息基礎(chǔ)設(shè)施(GII)新看法的形成,已被稱之為新一代的因特網(wǎng),其目的是實(shí)現(xiàn)任何人在任何時(shí)間\任何所在,可以經(jīng)濟(jì)、利便、清靜地享用種種信息服務(wù),GII的實(shí)現(xiàn)形式是綜合高速信息網(wǎng),即為寬帶的IP網(wǎng)。現(xiàn)在蓬勃國(guó)家對(duì)光電集成手藝的研究投入大宗的人力、物力和財(cái)力，在某些領(lǐng)域已形成工業(yè)化推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速生長(zhǎng)。隨著光電集成手藝研究取得新的立異，必將形成一條向陽(yáng)工業(yè)鏈。雖然光子、電子集成線路（PEIC Photo Electronic Integraed Circuit）,所需的工藝重大，至今尚未商用，但可以深信在鼎力大舉開展多學(xué)科交織集成手藝研究的今天，由電子器件、光電子器件和光波導(dǎo)光子器件的綜合集成手藝，在21世紀(jì)必將成熟，可以預(yù)料光電集成工藝一旦成熟，就會(huì)使光纖通訊手藝爆發(fā)質(zhì)的奔騰和突破，那時(shí)光纖通訊網(wǎng)絡(luò)將向著多色、寬帶、智能的偏向生長(zhǎng)。
網(wǎng)絡(luò)線纜市場(chǎng)在面臨強(qiáng)烈競(jìng)爭(zhēng)的同時(shí)，也將迎來新的機(jī)緣，其中最值得關(guān)注的是光纖接入網(wǎng)、綜合有線電視網(wǎng)和智能化布線。現(xiàn)在光纖在饋線、外地網(wǎng)中的應(yīng)用已占應(yīng)用量的半數(shù)以上。而接入網(wǎng)中大部分主干電纜、配線電纜仍是模擬的，要將這些落伍的裝備刷新成光纖接入系統(tǒng)，則需要光纖接入系統(tǒng)幾萬個(gè)，光纖幾萬萬km，這對(duì)海內(nèi)光纖光纜廠商是一個(gè)高速生長(zhǎng)機(jī)緣。若綜合有線電視網(wǎng)與通訊、盤算機(jī)等網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)融合互通，將為網(wǎng)絡(luò)線纜市場(chǎng)的拓展提供了更大的空間。
光纖通訊市場(chǎng)的生長(zhǎng)也面臨著嚴(yán)肅的挑戰(zhàn)。入世后加速光纖通訊手藝的研發(fā)，轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，研究擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，是增進(jìn)光纖通訊工業(yè)生長(zhǎng)的要害環(huán)節(jié)，也是在國(guó)際市場(chǎng)增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的手段。我國(guó)智能化布線每年正以10％～20％的速率增添，只管現(xiàn)在市場(chǎng)規(guī)?；共淮?，但隨著智能小區(qū)的興起，智能化布線市場(chǎng)一定有更遼闊的遠(yuǎn)景。在這一領(lǐng)域天下著名廠商正云集中國(guó)，搶占市場(chǎng)而海內(nèi)廠商仍處于起步階段。
我國(guó)現(xiàn)在處于第二步戰(zhàn)略目的，向第三步戰(zhàn)略目的邁進(jìn)的要害時(shí)期。我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速生長(zhǎng)必將帶來新的光纖通訊市場(chǎng)需求。隨著各國(guó)的光纖通訊市場(chǎng)在整個(gè)通訊領(lǐng)域中所占比例越來越大，尤其是新手藝相繼注入市場(chǎng)，使干線網(wǎng)、農(nóng)話網(wǎng)、市話網(wǎng)、局域網(wǎng)和接入網(wǎng)光纖化比重越來越大。給光纖通訊手藝的生長(zhǎng)提供了遼闊的生長(zhǎng)空間。
目今，國(guó)家把加速信息通訊生長(zhǎng)放到了一個(gè)十分主要的位置，而信息手藝是當(dāng)今天下應(yīng)用規(guī)模最廣、爆發(fā)效益最高、遠(yuǎn)景最為遼闊的科學(xué)手藝，成為21世紀(jì)的天下第一大向陽(yáng)工業(yè)。因而作為信息手藝的支柱手藝之一的光纖通訊手藝，將以較大的力度拉動(dòng)光纖通訊手藝的生長(zhǎng)。
