前沿技術(shù):光纖技術(shù)與光纖網(wǎng)絡(luò)

         1.光導(dǎo)纖維技術(shù)特性

            1.1.非零色散光纖

　　非零色散光纖(G.655光纖)的基本設(shè)計思想是在1550窗口工作波長區(qū)具有合理的、較低的色散, 足以支持10Gbps的長距離傳輸而無需色散補(bǔ)償,從而節(jié)省了色散補(bǔ)償器及其附加光放大器的成本；同時其色散值又保持非零特性, 具有最小數(shù)值限制，適宜開通具有足夠多波長的DWDM系統(tǒng), 同時滿足TDM和DWDM兩種發(fā)展方向的需要。

　　為了達(dá)到上述目的，我們可以將零色散點移向短波長側(cè)或長波長側(cè), 使之在1550nm附近的工作波長區(qū)呈現(xiàn)一定大小的色散值以滿足上述要求。典型G.655光纖在1550nm波長區(qū)的色散值為G.652光纖的1/6～1/7，因此色散補(bǔ)償距離也大致為G.652光纖的6～7倍，色散補(bǔ)償成本(包括光放大器、色散補(bǔ)償器和安裝調(diào)試)遠(yuǎn)低于G.652光纖。另外，由于G.655光纖采用了新的光纖拉制工藝，具有較小的極化模色散，單根光纖的極化模色散一般不超過0.05ps/km0.5。即便按0.1ps/km0.5考慮，這也可以實現(xiàn)至少400km長的40Gbps信號的傳輸。

　　在兩種零色散點不同偏移方向的G.655光纖中，具有正色散的G.655光纖的主要優(yōu)點是可以利用色散補(bǔ)償其一階和二階色散；另外，由于在1550nm附近D為正，有可能與能夠產(chǎn)生負(fù)啁啾的MZ外調(diào)制器結(jié)合, 利用SPM技術(shù)來擴(kuò)大色散受限傳輸距離甚至實現(xiàn)光孤子傳輸；最后, 這類光纖在1310nm波長區(qū)的色散較小，有利于開放1310窗口。但它的主要缺點是可能產(chǎn)生調(diào)制不穩(wěn)定性；另外, 這類光纖對XPM的影響比較敏感, 由之產(chǎn)生的性能劣化較大。

　　具有負(fù)色散的G.655光纖的主要優(yōu)點是不存在調(diào)制不穩(wěn)定性問題，接收機(jī)眼圖清楚, 對XPM的影響不敏感, 由之產(chǎn)生的性能劣化較小。其缺點是不能利用SPM來擴(kuò)大色散受限傳輸距離, 也不支持光孤子通信, 1310nm窗口色散較大；此外，在光纖制造工藝相同和折射率剖面形狀類似的條件下，零色散波長較長的光纖要求有較大的波導(dǎo)色散，因而芯包折射率差較大，從而往往使之損耗較大而有效面積較小，最后，利用G.652光纖來補(bǔ)償這類光纖雖然僅能補(bǔ)償其一階色散, 但G.652光纖成本較便宜。在具有負(fù)色散的G.655光纖中, 不同廠家的具體設(shè)計和參數(shù)也不盡相同。原則上, 色散系數(shù)絕對值小有利于10Gbps信號傳得更遠(yuǎn), 但四波混和影響大, 復(fù)用的通路數(shù)少于色散系數(shù)絕對值較大的光纖，不利于密集波分復(fù)用系統(tǒng)應(yīng)用。另外,隨著系統(tǒng)應(yīng)用波長范圍向L波段擴(kuò)展，這類光纖的零色散波長恰好處于1570nm附近,會發(fā)生四波混合問題,不利于開拓L波段應(yīng)用。隨著復(fù)用通路數(shù)越來越大以及系統(tǒng)應(yīng)用波長范圍向L波段擴(kuò)展，這類光纖的弱點越來越顯著。

　　總的來看，兩類光纖各有優(yōu)缺點,共同的優(yōu)點是均能支持以10Gbps為基礎(chǔ)的長距離DW DM傳輸系統(tǒng)。當(dāng)傳輸距離為幾百公里范圍時, 即多數(shù)陸地傳輸系統(tǒng)應(yīng)用場合,具有正色散的G.655光纖上的脈沖有壓縮現(xiàn)象,眼開度較大,MI影響不大,比較有利,具有負(fù)色散的普通G.655光纖也同樣可用,但復(fù)用通路數(shù)不夠多;當(dāng)傳輸距離大于1000km時,兩類光纖上的脈沖均呈較大的展寬現(xiàn)象,必須使用色散補(bǔ)償技術(shù)。但要注意,具有正色散的G.655光纖上的脈沖頻譜展寬將會大到其中部分功率落到WDM濾波器通帶之外,或者會由于光放大器鏈的增益帶變窄而被濾掉。此時,負(fù)色散G.655光纖將是唯一的選擇,例如海纜系統(tǒng)應(yīng)用就是這樣。近來,隨著DWDM系統(tǒng)的工作波長區(qū)從C波段向L波段發(fā)展,具有正色散的G.655光纖正逐漸成為未來陸地光纖通信系統(tǒng)的主要光纖類型。

1.2.低色散斜率光纖

　　所謂色散斜率指光纖色散隨波長變化的速率,又稱高階色散。在長途W(wǎng)DM傳輸系統(tǒng)中,由于色散的積累,各通路的色散都隨傳輸距離的延長而增大。然而,由于色散斜率的作用,各通路的色散積累量是不同的,其中位于兩側(cè)的邊緣通路間的色散積累量差別最大。當(dāng)傳輸距離超過一定值后,具有較大色散積累量通路的色散值超標(biāo),從而限制了整個WDM系統(tǒng)的傳輸距離。

　　初期的G.655光纖主要是為C波段設(shè)計的, 因而色散斜率稍大一點問題不太大。 然而, 隨著寬帶光纖放大器技術(shù)的發(fā)展, DWDM系統(tǒng)的應(yīng)用范圍已經(jīng)擴(kuò)展到L波段, 全部可用頻帶可以從1530～1565nm擴(kuò)展到1530～1625nm。 在這種情況下, 如果色散斜率仍維持原來的數(shù)值{大約0.07～0.10ps/(nm2．km)}, 長距離傳輸時短波長和長波長之間的色散差異將隨距離增長而增加,勢必造成L波段高端過大的色散系數(shù), 影響10Gbps及以上速率信號的傳輸距離,或者說需要代價較高的色散補(bǔ)償措施才行,而低波段的色散又嫌太小,多波長傳輸時不足以壓制四波混合和交叉相位調(diào)制的影響。為此, 開發(fā)低色散斜率的G.655光纖是非常必要。通過降低色散斜率,我們可以改進(jìn)短波長的性能而不必增加長波長的色散,使整個第三和第四窗口的色散變化減至最小,同時可以降低C波段和L波段色散補(bǔ)償?shù)某杀竞蛷?fù)雜性。目前, 美國貝爾實驗室已開發(fā)出新一代的低色散斜率G.655光纖(真波RS光纖) , 光纖色散斜率已從0.075ps/(nm2．km) 降到0.05ps/( nm2．km)以下。典型低色散斜率G.655光纖在1530～1565nm波長范圍的色散值為2.6～6.0 ps/(nm．km), 在1565～1625n m波長范圍的色散值為4.0～ 8.6 ps/(nm．km)。其色散隨波長的變化幅度比其他非零色散光纖要小35%～55%,從而使光纖在低波段的色散有所增加,最小色散也可達(dá)2.6ps/(nm．km),可以較好地壓制四波混合和交叉相位調(diào)制影響,而另一方面又可以使高波段的色散不致過大,可低于8.6ps/(nm．km),仍然可以使10Gbps信號傳輸足夠遠(yuǎn)的距離而無須色散補(bǔ)償,通信系統(tǒng)的工作波長區(qū)可以順利地從C波段擴(kuò)展至L波段而不至于引起過大的色散補(bǔ)償負(fù)擔(dān),甚至只需一個色散補(bǔ)償模塊即可補(bǔ)償整個C波段和L波段。

1.3.大有效面積光纖

　　超高速系統(tǒng)的主要性能限制是色散和非線性。通常,線性色散可以用色散補(bǔ)償?shù)姆椒▉硐?而非線性的影響卻不能用簡單的線性補(bǔ)償?shù)姆椒▉硐?。光纖的有效面積是決定光纖非線性的主要因素,盡管降低輸入功率或減少系統(tǒng)傳輸距離和光區(qū)段長度也可以減輕光纖非線性的影響,但同時也降低了系統(tǒng)要求和性能價格比,可見光纖的有效面積是長距離密集波分復(fù)用系統(tǒng)性能的最終限制。為了適應(yīng)超大容量長距離密集波分復(fù)用系統(tǒng)的應(yīng)用, 大有效面積光纖已經(jīng)問世。

　　其中以美國康寧公司的Leaf光纖為例,光纖的截面積采用了分段式的纖芯結(jié)構(gòu),典型有效面積達(dá)72μm2以上, 零色散點處于1510nm左右, 其彎曲性能、極化模色散和衰減性能均可達(dá)到常規(guī)G.655光纖水平, 而且色散系數(shù)規(guī)范已大為改進(jìn),提高了下限值, 使之在1530～1565nm窗口內(nèi)處于2～6ps/(nm.km) 之內(nèi), 而在1565～1625nm窗口內(nèi)處于4.5～1 1.2ps/(nm．km) 之內(nèi), 從而可以進(jìn)一步減小四波混合的影響。由于有效面積大大增加,可承受較高的光功率, 因而可以更有效地克服非線性影響, 若按72μm2面積設(shè)計,這至少減少大約1.2dB的非線性影響。按目前的有效面積設(shè)計,其光區(qū)段長度也可以比普通光纖增加約10km。盡管其色散為正, 也可能產(chǎn)生調(diào)制不穩(wěn)定性, 但由于有效面積變大,其影響將遠(yuǎn)小于普通正色散光纖。其主要缺點是有效面積變大后導(dǎo)致色散斜率偏大, 約為0. 1ps/( nm2．km), 這樣在L波段的高端,其色散系數(shù)可高達(dá)11.2ps/(nm．km),使高波段通路的色散受限距離縮短,或傳輸距離很長時功率代價變大;當(dāng)應(yīng)用范圍從C波段擴(kuò)展到L波段時需要較復(fù)雜的色散補(bǔ)償技術(shù),這就不得不采用高低波段兩個色散補(bǔ)償模塊的方法,從而增加了色散補(bǔ)償成本;另外其MFD也偏大, 在1550nm處大約為9.2nm到10nm, 因此微彎和宏彎損耗需要仔細(xì)控制。

　　在理論上,光纖的線性色散總是可以補(bǔ)償?shù)?而非線性卻很難補(bǔ)償。大有效面積光纖從本質(zhì)上改進(jìn)了系統(tǒng)抗非線性的能力,這一優(yōu)點特別表現(xiàn)在間隔100GHz、容量為40×10G bps以上的C波段WDM系統(tǒng)中,此時其系統(tǒng)設(shè)計窗口較大,色散補(bǔ)償?shù)木纫筝^低。我們可以認(rèn)為,在C波段,由大有效面積光纖構(gòu)成的以10Gbps為基礎(chǔ)的高密集WDM系統(tǒng)信噪比較高, 誤碼率較低, 光放大器的間隔較長, 系統(tǒng)總長度也較長, 代表了干線光纖的又一新發(fā)展方向。

　　在實際應(yīng)用中,我們也可以采用正色散和負(fù)色散光纖交替連接的方式來完成色散補(bǔ)償,從而消除色散的影響,但這會為維護(hù)運行帶來麻煩。

1.4.無水峰光纖

　　與長途網(wǎng)相比,城域網(wǎng)面臨更加復(fù)雜多變的業(yè)務(wù)環(huán)境,它要直接支持大用戶,需要頻繁的業(yè)務(wù)量疏導(dǎo)和帶寬管理能力。但其傳輸距離卻短得多,通常只有50～80km, 因而很少應(yīng)用光纖放大器,光纖色散也不是問題。那么,在這樣的應(yīng)用環(huán)境下要最經(jīng)濟(jì)有效地流通業(yè)務(wù),光纖成為至關(guān)重要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計因素。

　　采用數(shù)十乃至數(shù)百個復(fù)用波長的高密集波分復(fù)用技術(shù)是一項很有前途的長遠(yuǎn)解決方案。屆時,網(wǎng)絡(luò)可以將各種不同速率和性質(zhì)的業(yè)務(wù)分配給不同的波長,在光路上進(jìn)行業(yè)務(wù)量的選路和分插。在這類應(yīng)用中,開發(fā)具有盡可能寬的可用波段的光纖成為關(guān)鍵。目前影響可用波段的主要因素是1385nm附近的水吸收峰,只要在光纖內(nèi)部有幾個OH離子ppb(par ts per billion)就足以導(dǎo)致在1385nm附近產(chǎn)生幾分貝的衰減,使1350～1450nm中約100n m寬的頻譜因衰減太高而無法使用。若能設(shè)法消除這一水峰,則光纖的可用頻譜可望大大擴(kuò)展,無水峰光纖就是在這種形勢下誕生的。不同公司制造的無水峰光纖具有不同的名字,下面以美國朗訊科技公司的無水峰光纖-全波光纖為例進(jìn)行講述。

　　全波光纖采用了一種新的生產(chǎn)工藝,幾乎可以完全消除內(nèi)部的氫氧根(OH)離子,從而可以比較徹底地消除由之引起的附加水峰衰減。光纖衰減將僅由硅玻璃材料的內(nèi)部散射損耗決定,在1385nm處的衰減可低達(dá)0.31dB/km。由于內(nèi)部已清除了氫氧根,因而光纖即便暴露在氫氣環(huán)境下也不會形成水峰衰減,具有長期的衰減穩(wěn)定性。除了沒有水峰以外,全波光纖與普通的標(biāo)準(zhǔn)G.652匹配包層光纖一樣。然而,由于沒有了水峰,光纖可以開放第5 個低損傳輸窗口,從而帶來一系列好處：

　　1.4.1可用波長范圍增加100nm,使光纖可以提供從1280nm到1625nm的完整傳輸波段,全部可用波長范圍比常規(guī)光纖增加約一半, 可復(fù)用的波長數(shù)大大增加。

　　1.4.2由于在上述波長范圍內(nèi),光纖的色散僅為1550nm波長區(qū)的一半,因而,容易實現(xiàn)高比特率長距離傳輸。例如在1400nm波長附近, 10Gbps速率的信號可以傳輸200km而無需色散補(bǔ)償。

　　1.4.3可以分配不同的業(yè)務(wù)給最適合這種業(yè)務(wù)的波長傳輸,改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)管理。例如可以在1310nm波長區(qū)傳輸模擬圖像信號,在1350～1450nm波長區(qū)傳輸高速信號(高達(dá)10Gbps),在1450nm以上波長區(qū)傳輸其他信號。

　　1.4.4當(dāng)可用波長范圍大大擴(kuò)展后,容許使用波長間隔較寬、波長精度和穩(wěn)定度要求較低的光源、合波器、分波器和其他元件,使元器件特別是無源器件的成本大幅度下降,降低了整個系統(tǒng)的成本。
2.光纖傳輸系統(tǒng) 
　
        
         實現(xiàn)全數(shù)字化的綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)(ISDN)這一未來通信網(wǎng)的總目標(biāo)中,數(shù)字光纖通信技術(shù)將發(fā)揮重要作用,數(shù)字光纖通信系統(tǒng)具有信號便于進(jìn)行數(shù)字處理、傳輸中抗干擾、抗雜波能力強(qiáng)、無噪聲積累等優(yōu)點，因此它是長距離干線的主要方式。數(shù)字光纖通信的基本原理是將數(shù)字通信中的數(shù)據(jù)傳輸信號首先經(jīng)過電—光轉(zhuǎn)換成光脈沖數(shù)字信號，然后通過光纜傳輸?shù)綌?shù)字通信的對方，最后再經(jīng)過光—電轉(zhuǎn)換、放大、均衡與定時再生成數(shù)據(jù)傳輸信號。這一轉(zhuǎn)換傳輸過程如圖1所示：光纖網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，基本上可以分為三種：星形、總線形和環(huán)形，而從網(wǎng)絡(luò)的分層模型來看，可以把網(wǎng)絡(luò)從上到下分成若干層，這也可與等級結(jié)構(gòu)相結(jié)合來理解，每一層又可劃分為若干子網(wǎng)，這就相當(dāng)于同一等級的各個交換中心及其傳輸系統(tǒng)構(gòu)成的網(wǎng)與網(wǎng)還可以劃分為若干小的子網(wǎng)，以使整個數(shù)字網(wǎng)能有效地為通信服務(wù)。我國規(guī)定一級干線光纖通信網(wǎng)的假設(shè)參考數(shù)字段HRDS（ Hypothesis Reference Digital Section）長度為420Km，假設(shè)參考數(shù)字鏈路HRDL（Hypothesis Reference Digital Link ）長度為5000Km，實際上有些數(shù)字段或數(shù)字鏈路的長度遠(yuǎn)超過上述長度。而二級光纖網(wǎng)的假設(shè)參考數(shù)字段長度為280K，而對于面積較大的省區(qū)可以按420 Km來考慮。
 

       光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)中的中繼距離的長度，應(yīng)根據(jù)光發(fā)送機(jī)、光接收機(jī)的性能以及光纖衰減、色散等技術(shù)指標(biāo)來進(jìn)行估算。中繼段內(nèi)光鏈路如圖2所示：因此中繼距離的段長度可按下式來計算：

　　L=Ps-PR-Me-∑Ac/Af+As+Mc

式中：L—中繼段長度（Km）

　　 Ps—S點入光纖光功率（dBm）

　　 PR—R點出光纖光功率（dBm）

　　Me—設(shè)備富余系數(shù)（dB）

　　∑Ac—S和R點間其它連接的衰減（dB）

　　Af—光纜光纖衰減常數(shù)（dB/Km）

　　As—光纜固定接頭平均熔接衰減（dB/Km）

　　Mc—光纜富余系數(shù)（dB/Km）

3.光纖網(wǎng)絡(luò)的施工技術(shù)

　　光纖通信網(wǎng),分光纖線路和傳輸設(shè)備兩大部分,光纜線路與設(shè)備方面的施工是以光纖分線架(ODF架)為分界,光連接器外側(cè)為線路部分,光纖線路部分包括不同形式的光纜、光纜連接件以及成端插件（連接器）等構(gòu)成。

　　3.1光纜的敷設(shè)

　　光纜的敷設(shè)分為管道光纜敷設(shè)、架空光纜敷設(shè)、直接光纜敷設(shè)、水底光纜敷設(shè)幾種方式。光纜由于輕、直徑細(xì)給施工帶來了方便，但太細(xì)軟加上盤長遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通電纜，又給敷設(shè)提出了新的技術(shù)要求，所以光纜線路的敷設(shè)要嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范規(guī)程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)去組織施工。光纜敷設(shè)方式的設(shè)計應(yīng)根據(jù)光纜的技術(shù)特性和所使用區(qū)域的地理及地質(zhì)實況來確定，以使所選擇的敷設(shè)方式具有高的性能價格比。

　　3.2光纜的連接

光纜的連接是光纜施工中直接影響線路傳輸質(zhì)量和使用壽命的關(guān)鍵技術(shù)，就光纖的連接方式，可分為活動連接和固定連接兩大類。

　　3.2.1.光纖的活動連接,又稱為活接頭。這種連接方式是由光連接器實現(xiàn)的，光連接器是由插頭和插座組成，其插頭、插座是工廠生產(chǎn)時根據(jù)用途制成帶不同長度光纖的連接插件，一端為線路另一端是設(shè)備的尾纖。光連接器分為多模和單模，目前多模光纖連接器插入損耗包括互換性、重復(fù)性要求小于1dB，單模光纖連接器的插入損耗一般為0.5和1dB兩個規(guī)格，此種連接一般用于光纜線路終端。

　　3.2.2.固定連接即永久性連接。固定連接都用于光纜線路中，光纜線路中的固定連接工作量是很大的，因此，固定連接對線路質(zhì)量有著十分重要的意義。光纖的固定連接分為熔接法和機(jī)械連接法，光纖固定接頭的損耗，由于受被連接光纖本身參數(shù)以及外部工藝等因素的影響，因此光纖連接損耗的一致性受到一定的限制。工程中以平均連接損耗來衡量，從實用化來看，0.5dB的連接損耗已經(jīng)可以滿足基本要求了，但隨著光纖生產(chǎn)工藝和連接技術(shù)的不斷成熟，光纖連接損耗已經(jīng)大大的降低。在光纖連接技術(shù)中被廣泛采用的是熔接法，此種方法可以做到平均連接損耗小于0.1dB，該方法是借助光纖熔接機(jī)的電極尖端放電，電弧產(chǎn)生的高溫使被接光纖熔為一體。

4、我國光纖網(wǎng)的發(fā)展

　　我國光通信經(jīng)過了20多年的長足發(fā)展，目前光纜總長度已超過100萬公里，并在光通訊的高新技術(shù)研究領(lǐng)域也取得了很大的進(jìn)展。特別是在進(jìn)入九十年代后，先進(jìn)的SDH系統(tǒng)新技術(shù)在光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中起到了主要作用，我國成為世界上采用SDH系統(tǒng)新技術(shù)最早和最多的國家之一，目前1550nm摻餌光纖放大器（EDFA）和高密集波分復(fù)用（DWDM）等高新技術(shù)已開始應(yīng)用于核心網(wǎng)絡(luò)中，我國的光纖網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)技術(shù)已進(jìn)入世界先進(jìn)水平的行列。進(jìn)入21世紀(jì)后，怎樣使光纖網(wǎng)架進(jìn)一步合理完善，是我國光纖網(wǎng)絡(luò)發(fā)展新的課題。

5、光纖網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù)

5.1.光纖新技術(shù)

　　光纖制作技術(shù)現(xiàn)已基本成熟，并大量生產(chǎn)，當(dāng)今普遍采用的是零色散波長λ0=1.3μm 的單模光纖,而零色散波長λ0=1.55μm 的單模光纖已研制成功,并已進(jìn)入實用階段,它在1.55μm波長的衰減很小,約0.22dB/km,所以更適合于長距離大容量,是長距離骨干網(wǎng)的優(yōu)選傳輸介質(zhì)。目前，為了適應(yīng)干線和局域網(wǎng)的不同發(fā)展要求，已研制出非零色散光纖、低色散斜率光纖、大有效面積光纖、無水峰光纖等新型光纖。而人們對超長波長光纖的研究，仍處于一種理論探討階段。其傳輸距離理論上可達(dá)到數(shù)千公里，可以達(dá)到無中繼傳輸。

5.2.光纖放大器

　　摻餌光纖放大器（EDFA）為數(shù)字、模擬以及相干光通信的中繼器，可傳輸不同的碼率，并可以同時傳輸若干波長的光信號。在光纖網(wǎng)絡(luò)升級中，由模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號、由低碼率改為高碼率，系統(tǒng)采用光波復(fù)用技術(shù)擴(kuò)容時，都不必改變摻餌放大器的線路和設(shè)備。摻餌放大器可作為光接收機(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補(bǔ)償放大器。

5.3.寬帶接入

　　 針對不同環(huán)境下的商業(yè)用戶和居民用戶有多種寬帶接入的解決方案。接入系統(tǒng)主要完成三大功能：高速傳輸、復(fù)用/路由、網(wǎng)絡(luò)延伸。目前，接入系統(tǒng)的主流技術(shù)有以下幾種。ADSL技術(shù)能在雙絞銅線上經(jīng)濟(jì)地傳輸每秒幾兆比特的信息，它既支持傳統(tǒng)的話音業(yè)務(wù)，又支持面向數(shù)據(jù)的因特網(wǎng)接入，局端ADSL接入復(fù)用設(shè)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能在光纖同軸混合網(wǎng)中提供高速數(shù)據(jù)通信，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)接入等業(yè)務(wù)，同時也能提供PSTN業(yè)務(wù)。固定無線接入系統(tǒng)在智能天線和接收機(jī)等方面采用了許多高新技術(shù)，是接入技術(shù)中的一種創(chuàng)新方式，也是目前接入技術(shù)中最不確定的一種方式，仍需在今后的實踐中進(jìn)一步的探索。而光接入系統(tǒng)能提供足夠的帶寬，支持目前可預(yù)見的各種業(yè)務(wù)，但目前尚有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等問題需進(jìn)一步地在產(chǎn)品開發(fā)及技術(shù)上創(chuàng)新，以使其成為21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)的主流技術(shù)。

5.4.硅技術(shù)

　　光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的創(chuàng)新進(jìn)一步需要從石英光纖維到復(fù)合半導(dǎo)體設(shè)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。為滿足這些廣泛的功能要求，針對低成本電子設(shè)備發(fā)展起來的硅技術(shù)正在挺進(jìn)光電學(xué)領(lǐng)域，目前，對光學(xué)的硅化處理正沿著兩條分別被稱為硅光實驗室（SIOB）及微電機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）的道路不斷創(chuàng)新。

　　SIOB技術(shù)是在一個硅晶片上，無源器件與激光器和傳感器可以集成在活字支撐架上，上面連接著各種各樣的元件，對于小型模塊，采用SIOB技術(shù)制造的光學(xué)集成電路有足夠的密度。SIOB技術(shù)已被應(yīng)用于集成激光器、光電傳感器、無源波分割器、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。

　　從90年代中期開始，集成光電技術(shù)就開始應(yīng)用于通信網(wǎng)絡(luò)，如Dragone路由器，一種在DWDM系統(tǒng)中合并路由波長信道的光集成電路，現(xiàn)已從8信道發(fā)展為72信道，與此同時微電機(jī)系統(tǒng)（MEMS）是一種微小的堅固機(jī)械部件，它的制造可以通過外延生長、圖案形成和蝕刻處理等集成電路制造技術(shù)在基片上完成，其尺寸通常小于1毫米，可對復(fù)雜芯片實現(xiàn)集成。目前MEMS技術(shù)仍處于研究階段，科學(xué)家試圖利用硅芯片本身制造出用于光學(xué)通信的帶有可移動部件的元件，深信在21世紀(jì)微電機(jī)系統(tǒng)這一硅光電領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)，在不久的將來應(yīng)用于下一代光網(wǎng)絡(luò)。

6、21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展展望

　　未來網(wǎng)絡(luò)要求具備結(jié)構(gòu)設(shè)置上高度的靈活性和軟件可編程能力，目前發(fā)展迅速的智能網(wǎng)是針對現(xiàn)有電話網(wǎng)開發(fā)的業(yè)務(wù)生成平臺，未來網(wǎng)絡(luò)將采用一個與之相似的功能更強(qiáng)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP業(yè)務(wù)平臺，這個平臺將以用戶與服務(wù)供應(yīng)商之間的服務(wù)水平協(xié)議（SLA）為基準(zhǔn)，通過策略管理器來執(zhí)行這些協(xié)議，策略管理器指示網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及其支持系統(tǒng)怎樣處理路由和交換數(shù)據(jù)包，是提供可靠的、可擴(kuò)展的、安全的和可管理的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵所在。

　　未來網(wǎng)絡(luò)將以四“S”技術(shù)為基石組成，即系統(tǒng)（Systems）、軟件(Software)、硅片(Silicon)和服務(wù)(Services) 。對此，我們可以理解為：系統(tǒng)方面，未來網(wǎng)絡(luò)的核心將是光子、光網(wǎng)絡(luò)的傳輸因子將直接是波長而不是分組，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，由于客戶要求大量可編程的平臺來開發(fā)各種新業(yè)務(wù)、新應(yīng)用，所以軟件就會成為一個網(wǎng)絡(luò)的新增亮點。硅片方面，網(wǎng)絡(luò)的價值將持續(xù)地向芯片轉(zhuǎn)移，對于單芯片系統(tǒng)突破的要求將持續(xù)增長，從芯片開始能提供解決方案的設(shè)備供應(yīng)商將是未來五年中最大的贏家。服務(wù)器方面，在競爭者的環(huán)境下，專業(yè)化的服務(wù)器將是拓展網(wǎng)絡(luò)市場空間的關(guān)鍵。

　　由于光纖通信DWDM摻餌光纖放大器不斷取得新的成果，使得單色傳輸網(wǎng)在本世紀(jì)向多色寬帶網(wǎng)過渡已成為必然。全球信息基礎(chǔ)設(shè)施(GII)新概念的形成,已被稱之為新一代的因特網(wǎng),其目標(biāo)是實現(xiàn)任何人在任何時間、任何地點，可以經(jīng)濟(jì)、方便、安全地享用各種信息服務(wù)，GII的實現(xiàn)形式是綜合高速信息網(wǎng),即為寬帶的IP網(wǎng)。目前發(fā)達(dá)國家對光電集成技術(shù)的研究投入大量的人力、物力和財力，在某些領(lǐng)域已形成產(chǎn)業(yè)化，推動國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展。隨著光電集成技術(shù)研究取得新的創(chuàng)新，必將形成一條朝陽產(chǎn)業(yè)鏈。雖然光子、電子集成線路（PEIC Photo Electronic Integraed Circuit）,所需的工藝復(fù)雜，至今尚未商用，但可以深信在大力開展多學(xué)科交叉集成技術(shù)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技術(shù)，在21世紀(jì)必將成熟，可以預(yù)料光電集成工藝一旦成熟，就會使光纖通信技術(shù)產(chǎn)生質(zhì)的飛躍和突破，那時光纖通信網(wǎng)絡(luò)將向著多色、寬帶、智能的方向發(fā)展。