浅析下一代光纤网络生长动向
摘要：文中叙述了我国光纤网络的生长历程 ，叙述了在21世纪光纤网络的主流手艺 。在21世纪人类将步入信息社会和知识经济时代 ，网络信息业将在21世纪成为推动全球经济高速生长的动力 ，在信息社会信息网络的生长将向着智能、多色宽带的偏向生长 。
要害词：光纤网络 主流手艺 生长偏向
1.我国光纤网的生长
1979年底我国的光通讯实验系统在北京、上海、武汉等地先后试用 ，经由20多年的长足生长 ，我国现已形成光缆总长度凌驾100万公里 ，并在光通讯的高新手艺研究领域也取得了很大的希望 。其时我国的试用系统接纳了850nm波长的多模光纤 ，其传输速率低且性能不敷完善 。进入八十年月我国接纳1300 nm（后改为1310nm）波长窗口的单模光纤通讯系统 。在八十年月中后期 ，我国光通讯手艺步入生长以光纤、数字通讯手艺为主的通讯系统 ，进入九十年月我国光纤通讯网络手艺得以迅速生长 。先进的SDH系统新手艺在我国光网络建设中起到了主要作用 ，我国成为天下上接纳SDH系统新手艺最早和最多的国家之一 ，使我国的光纤通讯系统抵达天下光纤通讯手艺的前沿水平 。
我国现已建成横穿工具 ，贯串南北的“八纵八横”的光纤干线主干通讯网 ，为我国宽带通讯信息网的进一步生长涤讪了坚实的基础 。先进的1550nm掺饵光纤放大器（EDFA）和高麋集波分复用（DWDM）等高新手艺已最先应用于我国的焦点网络中 。我国的光纤网络及相关手艺已进入天下先进水平的行列 ，进入21世纪我国光纤网络的生长偏向是使我国光纤网架进一步合理完善 ，是我国光纤网络生长新的课题 。21世纪天下将进入信息化和知识经济的时代 ，我国光纤通讯网络的生长面临着机缘和挑战并存 ，深信在我国已建成的光纤网络基础上 ，我国的光纤网络建设将向着智能、多色宽带的偏向生长 ，我国的光纤网络将为我国的经济建设施展重大的作用 。
2.光纤网络的主流手艺
2.1.光纤新手艺
光纤制作手艺现已基本成熟 ，现已大宗生产 ，当今普遍接纳的是零色散波长λ0=1.3μm 的单模光纤,而零色散波长λ0=1.55μm 的单模光纤已研制乐成,并已进入适用阶段,它在1.55μm波长的衰减很小,约0.22dB/km,以是更适合于长距离大容量传输,是长距离主干网的优选传输介质 。而人们对超长波光纤的研究 ，其传输距离理论上可抵达数千公里 ，可以抵达无中继传输距离 ，但其仍处于一种理论探讨阶段 。
2.2.光纤放大器
1550nm掺饵（Er）光纤放大器（EDFA） ，掺饵光纤放大器为数字、模拟以及相关光通讯的中继器 ，可传输差别的码率 ，并可以同时传输若干波长的光信号 。在光纤网络升级中 ，由模拟信号转换为数字信号、由低码率改为高码率 ，系统接纳光波复用手艺扩容时 ，都不必改变掺饵放大器的线路和装备 。掺饵放大器可作为光吸收机的前置放大器 ，光发射机的后置放大器及光源器件的赔偿放大器 。
2.3.宽带接入
针对差别情形下的商业用户和住民用户有多种宽带接入的解决计划 。接入系统主要完成三大功效：高速传输、复用/路由、网络延伸 。现在 ，接入系统的主流手艺有；
ADSL手艺其能在双绞铜线上经济地传输每秒几兆比特的信息 ，它即支持古板的话音营业 ，又支持面向数据的因特网接入 ，局端ADSL接入复用装备将数据流量复用后 ，选路到分组网络 ，将话音流量传送给PSTN、ISDN或其它分组网络 。
Cable modem能在光纤同轴混淆网中提供高速数据通讯 ，它将同轴电缆传输带宽划分为上行通道和下行通道 ，因而能提供VOC在线娱乐、因特网接入等营业 ，同时也能提供PSTN
营业 。
牢靠无线接入系统在智能天线和吸收机等方面接纳了许多高新手艺 ，是接入手艺中的一种立异方法 ，也是现在接入手艺中最不确定的一种方法 ，仍需在以后的实践中进一步的探索 。而光接入系统能提供足够的带宽 ，支持现在可预见的种种营业 ，但现在尚有手艺和经济等问题需进一步的在产品开发及手艺上立异 ，以使其成为21世纪网络接入系统的主流手艺 。
2.4.硅手艺
光网络手艺的立异需要从石英光纤维到复合半导体装备等一整套元件 ，其中包括激光器、传感器、及调制解调器等 。为知足这些普遍的功效要求 ，针对低本钱电子装备生长起来的硅手艺正在挺进光电子学领域 ，现在 ，对光学的硅化处置惩罚正沿着两条划分被称为硅光实验室（SIOB）及微电机械系统（MEMS）的蹊径一直立异 。
SIOB手艺是在一个硅晶片上 ，无源器件与激光器和传感器可以集成在活字支持架上 ，上面毗连着种种各样的元件 ，关于小型� ？� ，接纳SIOB手艺制造的光学集成电路有足够的密度 。SIOB手艺已被应用于集成激光器、光电传感器、无源波支解器、WDM滤波器、无光光纤吸球状透镜附加体、旋转镜、光学转向元件 ，以及电积金属等 。
MEMS是一种细小的结实机械部件 ，其尺寸通常为微米级 。MEMS具有惊人的富厚功效 ，并可与重大芯片实现集成 ，现在MEMS手艺仍处于研究阶段 ，科学家试图使用硅芯片自己制造出用于光学通讯的带有可移动部件的元件 ，该项手艺有着辽阔的生长远景 ，此手艺应用将使光网络爆发质的奔腾 。
现已形成“硅光电手艺”这一交织科学 ，为硅光电手艺的生长涤讪了理论基础 ，现已生长成为推动光网络快速生长动力 。
硅手艺自80年月中期以来 ，硅基片及其处置惩罚手艺已趋于成熟 ，因硅具有人们盼愿获得的许多物理特征 ，如其折射率稳固 ，并易于控制 ，在一个硅晶片上 ，无源器件与激光器和传感器可以集成在活字支持架上 ，接纳SioB 手艺制造的光学集成电路已具有足够的密度 ，关于简单晶片举行处置惩罚即可生产出大宗芯片 ，多种功效已经集成在芯片上 。SioB手艺已被普遍应用于集成激光器、光电传感器、无光光纤导支解器、WDM滤波器、无光光纤以及球状透镜附加体、旋转镜、光学转向元件以及电积金属等 。
从90年月中期最先 ，集成光电手艺就最先应用于通讯网络 ，如Dragone路由器 ，一种在DWDM系统中合并和路由波长信道的光集成电路 ，现已从8信道生长为72信道 ，微电机系统制造可以通过外延生长 ，其图案形成和蚀刻处置惩罚等 ，集成电路制造手艺在基片上完成 ，深信在21世纪微电机系统这一硅光电领域的新手艺 ，在不久的未来应用于下一代光网络 。
3. 21世纪网络生长展望
在信息时代的今天,网络工业不但在迅速增添,并且它还在飞快转变,随着全球性的步入信息化时代,网络手艺面临着机缘和挑战,在天下网络业都要勉力构建融合的、可靠的高速语音和数据网 。作为这样一个巨变工业的一定效果 ，关于未来网络产品和服务的需求将一连高涨 ，无论是光、分组、带宽、软件、半导体、无线照旧网络咨询 ，在天生的营业平台上完成特定智能的网络服务器 ，而网络服务器是建设于多方面手艺前进的基础之上 ，其中包括营业天生软件、程控交流、客户机、服务器以及新的数据库目录系统等 。
未来网络要求具备结构设置上高度的无邪性和软件可编程能力 ，现在生长迅速的智能网是针对现有电话网开发的营业天生平台 ，未来网络将接纳一个与之相似的功效更强的营业平台 ，这个平台将以用户与服务供应商之间的服务水平协议为基准 ，通过战略管理器来执行这些协议 ，战略管理器指示网络装备及其支持系统怎样处置惩罚 ，路由和交流数据包 ，是提供可靠的、可扩展的、清静的和可管理的数据网络的要害所在 。
未来网络将是有四“S”手艺为基石组成的 ，即系统（Systems）、软件(Software)、硅片(Silicon)和服务(Services) 。对此 ，系统方面 ，未来网络的焦点将是光子、光网络的传输因子将直接是波长而不是分组 ，载有信息的光子将直接进入城域网、企业网、路由器和服务器、甚至用户家庭 。软件方面 ，网络软件是未来网络的粘合剂 ，由于客户要求大宗可编程的平台来开发种种新营业、新应用 ，以是软件就会成为一个网络的新增亮点 。硅片方面 ，网络的价值将一连地想芯片转移 ，关于单芯片系统突破的要求将一连增添 ，将形成从芯片最先能提供解决计划的装备供应商 。服务器方面 ，在竞争者的情形下 ，专业化的服务器将是拓展网络市场空间的要害 。
现在 ，用于未来光纤网所有组成部分的廉价器件正在开发和研制之中 ，关于那些对价钱特殊敏感的应用 ，人们同时还在思量引进新的系统结构 ，有些人以为完全透明的端对端光纤网络是不可能的 ，而另一些人则以为至少从经济效益角度看是云云 。同时也有些人正在推测波长到桌面的可能性 ，由于保存着需求 ，或者说若是保存需求 ，光纤网将会越来越靠近用户家庭和桌面 ，研究职员预期在21世纪光子与网络手艺将越发细密地团结在一起 ，其对现有通讯网络的影响将会凌驾现在所有人的想象 。
人类跨入信息化社会已成为客观生长的一定 ，知识经济的进一步生长将增进通讯信息业成为天下经济中最主要和全球最大的工业 。由于光纤通讯DWDM掺饵光纤放大器一直取得新的效果,使得单色传输网在本世纪向多色宽带网过渡已成为一定 。全球信息基础设施(GII)新看法的形成,已被称之为新一代的因特网,其目的是实现任何人在任何时间\任何所在,可以经济、利便、清静地享用种种信息服务,GII的实现形式是综合高速信息网,即为宽带的IP网 。现在蓬勃国家对光电集成手艺的研究投入大宗的人力、物力和财力 ，在某些领域已形成工业化推动国民经济的高速生长 。随着光电集成手艺研究取得新的立异 ，必将形成一条向阳工业链 。虽然光子、电子集成线路（PEIC Photo Electronic Integraed Circuit）,所需的工艺重大 ，至今尚未商用 ，但可以深信在鼎力大举开展多学科交织集成手艺研究的今天 ，由电子器件、光电子器件和光波导光子器件的综合集成手艺 ，在21世纪必将成熟 ，可以预料光电集成工艺一旦成熟 ，就会使光纤通讯手艺爆发质的奔腾和突破 ，那时光纤通讯网络将向着多色、宽带、智能的偏向生长 。
网络线缆市场在面临强烈竞争的同时 ，也将迎来新的机缘 ，其中最值得关注的是光纤接入网、综合有线电视网和智能化布线 。现在光纤在馈线、外地网中的应用已占应用量的半数以上 。而接入网中大部分主干电缆、配线电缆仍是模拟的 ，要将这些落伍的装备刷新成光纤接入系统 ，则需要光纤接入系统几万个 ，光纤几万万km ，这对海内光纤光缆厂商是一个高速生长机缘 。若综合有线电视网与通讯、盘算机等网络实现融合互通 ，将为网络线缆市场的拓展提供了更大的空间 。
光纤通讯市场的生长也面临着严肃的挑战 。入世后加速光纤通讯手艺的研发 ，转化和应用 ，研究拥有自主知识产权的产品 ，是增进光纤通讯工业生长的要害环节 ，也是在国际市场增强竞争力的手段 。我国智能化布线每年正以10％～20％的速率增添 ，只管现在市场规模还不大 ，但随着智能小区的兴起 ，智能化布线市场一定有更辽阔的远景 。在这一领域天下著名厂商正云集中国 ，抢占市场而海内厂商仍处于起步阶段 。
我国现在处于第二步战略目的 ，向第三步战略目的迈进的要害时期 。我国经济的高速生长必将带来新的光纤通讯市场需求 。随着各国的光纤通讯市场在整个通讯领域中所占比例越来越大 ，尤其是新手艺相继注入市场 ，使干线网、农话网、市话网、局域网和接入网光纤化比重越来越大 。给光纤通讯手艺的生长提供了辽阔的生长空间 。
目今 ，国家把加速信息通讯生长放到了一个十分主要的位置 ，而信息手艺是当今天下应用规模最广、爆发效益最高、远景最为辽阔的科学手艺 ，成为21世纪的天下第一大向阳工业 。因而作为信息手艺的支柱手艺之一的光纤通讯手艺 ，将以较大的力度拉动光纤通讯手艺的生长 。
