摘要：文章闡述了光纖通信的特點及其應用，并對其今后發展的方向做出了探討。
　　關鍵詞：光纖通信技術，應用，發展
　　光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸媒介的通信方式。具有頻帶極寬，通信容量大；損耗低，中繼距離長；抗電磁干擾能力強；無串音干擾，保密性好；體積小重量輕，易于敷設；原材料資源豐富，可節約金屬材料，成本低等獨特優點，決定了它在通信技術里的主導地位。但任何一種技術體系都必須不斷的發展，來滿足用戶不斷的需求，光纖通信技術也不例外。有人認為：光纖通信的傳輸能力已經達到10Tbps，幾乎用不完，而且現在大干線已經建設得差不多，埋地的剩余光纖還很多，光纖通信技術不需要更多的發展，但我認為它還具有很大的發展空間，會有很大的需求和市場。主要體現在：單纖雙向傳輸技術、光纖到戶（FTTH）接入技術、骨干節點的光交換技術和研發集成光電子器件等方面。
　　1單纖雙向傳輸技術
　　單纖雙向傳輸技術是相對于雙纖雙向傳輸來講的，雙纖傳輸時，收發信號分別在不同的兩根光纖里傳輸，而單纖傳輸時，收發信號被調制在不同的波段后在同一根光纖里傳輸。以前為了節約光纖資源，我們不斷在光纖傳輸容量上下工夫，從PDH的8M，34M，140M到SDH的155M，622M，2.5G，10G再到WDM的320G，1600G等，光纖的傳輸容量不斷增大，從理論上講光纖的傳輸容量是無限的，但受到設備器件的限制，傳輸容量大大降低，達不到理論效果。目前光纖通信傳送網都是通過雙纖雙向傳輸的，假如改用單纖雙向傳輸技術就可以節約一半的光纖資源。對于現存的無數個龐大的光纖通信傳送網來說，可以節約的光纖資源是可想而知的。研發出成熟的單纖雙向傳輸技術具有劃時代意義。目前單纖雙向傳輸技術已有實用，但主要用在光纖末端接入設備：PON無源光網絡、單纖光收發器等設備，骨干傳送網上暫時還沒有用到這個技術。從這個方面來講，這也是光纖通信技術發展的一個方向。
　　2光纖到戶（FTTH）接入技術
　　根據社會發展形勢，HDTV高清數字電視是將來的主流業務，怎么實現，就要靠帶寬豐富的FTTH技術。FTTH是一種全透明全光纖的光接入網，適用于引進新業務，對傳輸制式、帶寬和波長等基本上沒有限制，并且ONU安裝在用戶處，供電、維護、升級更新都比較方便。可以認為HDTV是FTTH的主要推動力，即HDTV業務到來時，非FTTH不可。而且在FTTH建成后可以逐步實現三網合一，即寬帶上網接入、有線電視接入和傳統固定電話接入。
　　FTTH的解決方案通常有P2P點對點或點對多點和PON無源光網絡兩大類。
　　P2P方案——優點：各用戶獨立傳輸，互不影響，體制變動靈活；可以采用廉價的低速光電子模塊；傳輸距離長。缺點：為了減少用戶直接到局的光纖和管道，需要在用戶區安置一個匯總用戶的有源節點。
　　PON方案——優點：無源網絡維護簡單；原則上可以節省光電子器件和光纖。缺點：需要采用昂貴的高速光電子模塊；需要采用區分用戶距離不同的電子模塊，以避免各用戶上行信號互相沖突；傳輸距離受PON分比而縮短；各用戶的下行帶寬互相占用，如果用戶帶寬得不到保證時，不單是要網絡擴容，還需要更換PON和更換用戶模塊來解決。PON有多種，一般有如下幾種：(1)APON：即ATM-PON，適合ATM交換網絡。(2)BPON：即寬帶的PON。(3)OPON：采用通用幀處理的OFP-PON。(4)EPON：采用以太網技術的PON，GEPON是千兆畢以太網的PON。(5)WDM-PON：采用波分復用來區分用戶的PON，由于用戶與波長有關，使維護不便，在FTTH中很少采用。
　　值得一提的是，近來，無線接入技術發展迅速。可用作WLAN的IEEE802.11協議，傳輸帶寬可達54Mbps，覆蓋范圍達100米以上，目前已商用。如果采用無線接入WLAN作用戶的數據傳輸，包括：上下行數據和點播電視VOD的上行數據，對于一般用戶其上行不大，IEEE802.11是可以滿足的。而采用光纖的FTTH主要是解決HDTV寬帶視頻的下行傳輸，當然在需要時也可包含一些下行數據。這就形成“光纖到戶+無線接入”(FTTH+無線接入)的家庭網絡。這種家庭網絡，如果采用PON，就特別簡單，因為此PON無上行信號，就不需要測距的電子模塊，成本大大降低，維護簡單。如果，所屬PON的用戶群體，被無線城域網覆蓋而可利用，那么可不必建設專用的WLAN，只需靠密布于用戶臨近的光纖網來支撐就可實現，與FTTH相差無幾。FTTH+無線接入也是未來的發展方向。
　　3骨干節點的光交換技術
　　光交換實際上可表示為：光纖通信傳輸+交換。
　　光纖只是解決傳輸問題，還需要解決光信號交換問題。過去，通信網都是由金屬線纜構成的，傳輸的是電子信號，交換是采用電子交換機。現在，通信網除了用戶末端一小段外，都是光纖，傳輸的是光信號，而交換的還是電信號。真正合理的方法應該采用光交換的。但目前，由于光開關器件不成熟，只能采用的是“光—電—光“方式來解決光網的交換，即把光信號變成電信號，待電子交換后，再變換成光信號。顯然這是不合理的辦法，效率不高且不經濟。現在正在開發大容量的光開關器件，用來實現光交換網絡，具有代表性的是ASON-自動交換光網絡。
　　通常在光網絡里傳輸的信息，一般速度都是高速的，電子開關不能勝任，只能在低次群中實現電子交換。而光交換可實現高速信號的交換。當然，也不是說，一切都要用光交換，特別是低速，顆粒小的信號的交換，應采用成熟的電子交換技術，沒有必要采用不成熟的大容量的光交換技術。當前，在數據網中，信號以“包”的形式出現，采用所謂“包交換”。包的顆粒比較小，可采用電子交換。然而，在一些骨干節點，它們承擔的是業務匯聚任務，信號速率高，應該考慮采用容量大的光交換。
　　目前，少通道大容量的光交換已有實用。如用于保護、下路和小量通路調度等，一般采用機械光開關、熱光開關來實現。由于這些光開關的體積、功耗和集成度的限制，通路數一般在8—16個。
　　電子交換一般有“空分”和“時分”方式，在光交換中有“空分”“時分”和“波長交換”方式。光纖通信很少采用光時分交換。
　　光空分交換：采用光開關把光信號從某一光纖轉到另一光纖。空分的光開關有機械的、半導體的和熱光開關等。近來，采用集成技術，開發出MEM微電機光開關，其體積小到mm。已開發出1296x1296MEM光交換機(Lucent)，但屬于試驗性質的。
　　光波長交換：是對各交換對象賦于一個特定的波長。于是，發送某一特定波長就可與某特定對象進行通信。實現光波長交換的關鍵是需要開發實用化的可變波長的光源，光濾波器和集成的低功耗的可靠的光開關陣列等。現已開發出640x640半導體光開關+AWG的空分與波長相結合的交叉連接試驗系統(corning)。采用光空分和光波分可構成非常靈活的光交換網。
　　技術成熟的自動交換的光網絡ASON，是光纖通信技術進一步發展的方向。
　　4研發集成光電子器件
　　如同電子器件那樣，光電子器件也要走向集成化。雖然不是所有的光電子器件都要集成，但會有相當的一部分是需要而且是可以集成的。目前正在發展的PLC-平面光波導線路，如同一塊印刷電路板，可以把光電子器件，如DFB和DBR半導體激光器、量子阱半導體激光器、波長可調諧半導體激光器、波長可調諧光器、光開關器件、無源光器件、光邏輯器件等需要的器件組裝于其上，也可以直接集成為一個光電子器件。
　　日本NTT采用PLO技術研制出16x16熱光開關；1x128熱光開關陣列；用集成和混合集成工藝把32通路的AWG+可變光衰減器+光功率監測集成在一起；8波長每波速率為10Gbps的WDM的復用和去復用分別集成在一塊芯片上，尺寸僅15x7mm。NTT采用以上集成器件構成32通路的OADM其中有些已經商用。近幾年，集成光電子器件有比較大的改進。
　　我國的集成光電子器件也有一定進展。集成的小通道光開關和屬于PLO技術的AWG有所突破。但與發達國家尚有較大差距。如果我們不迎頭趕上，就會重復如同微電子落后的被動局面。要實現單纖雙向傳輸也好，FTTH也好，ASON也好，都需要有新的、體積小的、廉價的、集成化的光電子器件來支撐，集成光器件的研發成為光纖通信技術發展必不可少的環節。
　　5結束語
　　事實證明光纖通信技術不僅應用在通信的主干線路中，還可以應用在電力通信控制系統中進行監測、控制等，而且在軍事領域的用途也越來越廣泛。為了能在這些領域發揮出其更出色的作用，我們的光纖通信技術就要不斷的更新發展，研究出更經濟、更實用、更方便的光纖通信技術。
　　參考文獻：
　　[1]李超.淺談光纖通信技術發展的現狀與趨勢.沿海企業與科技.2007.7.
　　[2]林如儉.通過光纖到戶(FTTP)網絡的RF-TV傳送[A].2005