摘要：本文对现代光纤通信的历史、现状及发展趋势进行了概括介绍，这种分析了光纤通信在网络上的应用情况。

关键词：光纤通信，城域网，以太网

1 引言

1970年被称为光纤通信元年。在这一年发生了通信史上的两件大事：一是由被称为世界光纤之父的华裔科学家高锟提出的，用作光通信传输媒质的光导纤维，其损耗降到20dB/km；二是美国贝尔实验室制作出可在室温下连续工作的铝镓砷半导体激光器、这两项科学成就为光纤通信的发展奠定了基础。此后，光纤通信以令人眩目的速度发展了起来。本文对现代光纤通信的历史、现状及发展趋势进行了概括介绍，这种分析了光纤通信在网络上的应用情况。

2 光通信的发展历史^[1]

1880年，贝尔发明了“光话”。他以日光为光源，大气为传输媒质，传输距离是200m。学习adss悬垂金具。这标志着现代光通信的开始。他建立了自己的理论，但由于没有可靠、高强度的光源和没有稳定、低损耗的传输媒质，贝尔的“光话”始终没有走上实用化阶段。由于以上所说的两个障碍，光通信的研究一度沉寂。

1960年，第一台相干振荡光源——红宝石激光器问世，激起了世界性的光通信研究热潮。1962年半导体激光器的出现给实用化通信光源带来了希望。1970年，首次研究出在室温下连续工作的双异质结半导体激光器，为使用化的通信光源奠定了基础。

在研究光通信光源的同时，对于

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。人们进行了各种光波导的研究，其中包括了光导纤维。虽然光导纤维以内部全反射限制光波的传输原理早为人知，并且已经应用在医学上。但在当时作为光导纤维材料的石英玻璃损耗很大。这个问题在早期一直没有得到解决，所以没有办法应用在作为光通信传输媒质。1966年，英国标准电信研究所的华裔科学家高锟博士发表了一篇重要的文章，提出了可以利用带有包层材料的石英玻璃光纤作为光通信的传输媒质。他还预言，通过降低材料的杂质含量和改进制造工艺，可使光纤的衰减下降到20dB/km，甚至更小。1970年，美国Corning玻璃有限公司果然制成了衰减为20dB/km的低损耗石英光纤。它的制成使人们确认光导纤维完全能胜任作为光通信的传输媒质，从而确立了光通信发展的明确目标，揭开了光纤通信发展的新篇章。

光纤通信经过了20年的发展，已经有四代光纤通信进入了使用。在光纤通信发展历史上另一重要里程碑是掺铒光纤放大器的出现，1986年，英国南安敦大学制作出了最初的掺铒光纤放大器。从此，我们迎来了掺铒光纤放大器的黄金时代。学会adss耐张线夹。

3 光通信的现状及发展趋势^[2]

3.1智能化的光传输网络与ASON

多年来，智能化的光传输技术一直为业内人士所关注。人们希望通过构建智能化的光传输网络来解决现有传输网络存在的两个方面的问题。传统网络难以适应网上快速增长的数据业务所具有的不可预见性，实现网络带宽的动态分配；传统光传输网主要依靠人工配置网络连接，耗时费力且难以适应现代网络拓展新业务的需要。ASON正是在这一需求的牵引下产生的。和传统的光网络技术相比，ASON的优点均来源于它所具有的智能，具体来说是来源于“自动交换”。

3.2更高的传送容量和更长的传输距离

近两年来，能够普遍应用的基于单波道的最高传输容量一直停留在SDH 10Gb/s。40Gb/s的应用需求仍然存在，但它在节点技术、网络应用和系统的性能价格比等方面存在的问题仍然没有很好地得到解决。

另外，由于存在具有部分可替代性的解决方案（如DWDM），这也在一定程度上进一步影响了40Gb/s SDH系统走向商用的步伐。

和具有更高的传输容量一样，具有更长的传输距离同样是光通信技术不断前进的方向之一。有关这一方面的技术与应用研究已经达到了一个较高的水平：OFC2002就已经有实现Tb/s级容量传输km的报导。OFC-2003报导的最长传输距离也是km，传输容量为3.73Tb/s。另外，OFC-2003报导的最高传输速率6.4Tb/s系统的传输距离长达3200km。近年来，国内相关部门非常重视超长距离（ULH）光传输技术的研究工作，并将其列入国家863计划。2004年初武汉邮电科学研究院承担的“863”ULH项目顺利通过了863专家组的验收。此项目是在该院已投入商用的1.6Tb/s DWDM系统的平台上，实现了在3000多公里实际G.652/655光纤上的ULH传输，其中某些关键技术已经应用于国内一级干线工程。

3.3城域WDM技术的发展及CWDM

随着城域网内传输带宽需求的不断增长，WDM系统越来越多地应用于城域传输网络。和长途光网络相比，城域光网络具有传输距离较短、拓扑灵活，以及接入业务类型丰富等特点。因此，应用于城域环境的WDM系统，在具有大容量特点的同时，还具有组网灵活、易扩展、低成本和易管理等优点。城域WDM系统包括城域DWDM和CWDM。

应用环境的不同，使城域WDM系统的设备配置及技术发展出现了一系列新的特点。由于城域网内的传输距离一般在100公里以下，因而相应WDM系统通常无须使用光放大器，对光收发模块的要求也明显降低。由于可能省掉光放大器，WDM系统波长数目的增加将不再受到光放大器有效增益带宽（增益平坦）的限制，可以允许使用波长间隔较宽、波长精度和稳定度相对较低的光收、发模块和合、分波器件，进一步降低系统成本。当系统的波长间隔扩大到一定程度（如大于2nm）时，就是CWDM。

CWDM也是城域光网络中值得关注的一项技术。和城域DWDM主要应用于城域骨干网络不同，CWDM更多应用于城域网络的边缘。CWDM对器件的要求比DWDM低得多。以分波器为例，DWDM系统中使用的100GHz（0.8nm）滤波器一般大约有150层，而CWDM系统中使用的2500GHz（20nm）滤波器只需50层，其成本比DWDM滤波器的成本少50％，而且预计在未来的2到3年内，实现自动化生产后的成本可望再降低1/3。

3.4宽带无源光网络的技术发展

无源光网络（PON）技术是为了支持点到多点应用而发展起来的光接入技术。由于采用光纤作为传输媒质，并使用无源光分配网，PON避免了外部设备的电磁干扰和环境影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统的可靠性，同时节约了维护成本。窄带PON几乎没有怎么实际应用就被宽带PON（BPON）取代了，BPON目前出现了APON、EPON和GPON这3种技术。

3.5走进电信基础网络的城域光以太网技术

光以太网技术是构建光城域网的主流技术之一，它将以太网的优越性扩展到了城域网范围，具有很好的扩展性，可以非常方便地扩展用户的数量。进一步提高光以太网的可运营、可管理能力，一直是该技术的主要发展方向。在这一需求的牵引下，城域光以太网正在从过去简单的Ethernet over fiber、Ethernet over DWDM向Ethernet over RPR，甚至Ethernet over SDH/SONET发展。

为了提高以太网的可运营、可管理能力，人们试图通过附加各种技术对传统以太网进行改造，以提高其智能化程度，具体包括：利用MPLSoE、带宽控制等技术实现对以太网的控制和分等级的QoS，利用VLAN、策略路由、Web认证等技术增强以太网的安全性和可管理性；利用AAA等技术实现对以太网接人用户的计费和行为审计；将CDN技术、L4-L7交换技术应用于以太网交换设备中，提供面向用户的个性化网络服务。需要注意的是，在通过附加新的技术对以太网进行改造时，必须尽量保持以太网的简捷性，降低节点成本，简化配置，否则会失去以太网的传统优势，得不偿失。

从2001年起，ITU-T围绕EOT（Ethernet over Transport）技术开展了一系列研究工作。到目前为止，已经完成了包括以太网层网络体系结构（G.8010）、以太网业务框架（G.8011/Y.1307）、以太网专线业务（G.8011.1/Y.1307.1）、以太网接口和传送网承载以太网的NNI接口（G.8012）、以太网传送网设备功能块特性（G.8021/Y.1341）等标准，其他一些标准则仍处于讨论过程中，如以太网业务复用（G.esm）、以太网OAM机制（Y.17ethoam）等。与此同时，从2004年开始，ITU-T有关MOT（MPLS over Transport）方面的一系列标准化工作也已经全面展开。另外，城域以太网论坛（MEF）和IEEE也加快了有关以太网技术的标准化工作。标准化程度的不断深入必将极大地推动光以太网技术的应用和推广。

4 结束语

通信发展的目标，是适应社会生产力的发展，不断提高传输容量，延长通信距离及开拓新的业务。21世纪以来，光通信技术取得了极大的进步.随着光通信技术进一步发展，必将对21世纪通信行业的进步，乃至整个社会经济的发展产生巨大影响。本文对现代光纤通信的历史、现状及发展趋势进行了概括介绍，这种分析了光纤通信在网络上的应用情况，对以后的发展方向有一定的借鉴作用。

参考文献：

[1]李玲，黄永清.光纤通信基础.国防工业出版社.2003，9：1～6.

[2]毛谦，张继军.光纤技术的现状与反展趋势.中国电信建设.