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cyqdesign

2007-02-27 16:04

光纖通訊技術概述

一引言

隨著Internet的迅速普及以及寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)(B-ISDN)的快速發(fā)展，人們對信息的需求呈現(xiàn)出爆炸性的增長，幾乎是每半年翻一番。在這樣的背景下，信息高速公路建設已成為世界性熱潮。而作為信息高速公路的核心和支柱的光纖通信技術更是成為重中之重。很多國家和地區(qū)不遺余力地斥巨資發(fā)展光纖通信技術及其產(chǎn)業(yè)，光纖通信事業(yè)得到了空前發(fā)展。此外，由于信息的生產(chǎn)、傳播、交換以及應用對國民經(jīng)濟和國家安全有決定性的影響，所以，與其它行業(yè)相比，光纖通信更具有特殊意義。光纖通信事業(yè)是一個巨大的系統(tǒng)工程。它的各個組成部分互為依存、互相推動，共同向前發(fā)展。就光纖通信技術本身來說，應該包括以下幾個主要部分:光纖光纜技術、傳輸技術、光有源器件、光無源器件以及光網(wǎng)絡技術等。

二光纖光纜技術的進展

光纖技術的進步可以從兩個方面來說明: 一是通信系統(tǒng)所用的光纖; 二是特種光纖。早期光纖的傳輸窗口只有3個，即850nm(第一窗口)、1310nm(第二窗口)以及1550nm(第三窗口)。近幾年相繼開發(fā)出第四窗口(L波段)、第五窗口(全波光纖)以及S波段窗口。其中特別重要的是無水峰的全波窗口。這些窗口開發(fā)成功的巨大意義就在于從1280nm到1625nm的廣闊的光頻范圍內(nèi)，都能實現(xiàn)低損耗、低色散傳輸，使傳輸容量幾百倍、幾千倍甚至上萬倍的增長。這一技術成果將帶來巨大的經(jīng)濟效益。另一方面是特種光纖的開發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化，這是一個相當活躍的領域。

特種光纖具體有以下幾種:

1. 有源光纖這類光纖主要是指摻有稀土離子的光纖。如摻鉺(Er3+)、摻釹(Nb3+)、摻鐠(Pr3+)、摻鐿(Yb3+)、摻銩(Tm3+)等，以此構成激光活性物質(zhì)。這是制造光纖光放大器的核心物質(zhì)。不同摻雜的光纖放大器應用于不同的工作波段，如摻餌光纖放大器(EDFA)應用于1550nm附近(C、L波段); 摻鐠光纖放大器(PDFA)主要應用于1310nm波段; 摻銩光纖放大器(TDFA)主要應用于S波段等。這些摻雜光纖放大器與喇曼(Raman)光纖放大器一起給光纖通信技術帶來了革命性的變化。它的顯著作用是: 直接放大光信號，延長傳輸距離; 在光纖通信網(wǎng)和有線電視網(wǎng)(CATV網(wǎng))中作分配損耗補償; 此外，在波分復用(WDM)系統(tǒng)中及光孤子通信系統(tǒng)中是不可缺少的關鍵元器件。正因為有了光纖放大器，才能實現(xiàn)無中繼器的百萬公里的光孤子傳輸。也正是有了光纖放大器，不僅能使WDM傳輸?shù)木嚯x大幅度延長，而且也使得傳輸?shù)男阅茏罴鸦?