光纤技术与各类接入网络技巧详解

　　1.光纤网络的主流技术　　

　　1.1.光纤新技术　　

　　光纤制作技术现已基本成熟，现已大量生产，当今普遍采用的是零色散波长λ0=1.3μm 的单模光纤,而零色散波长λ0=1.55μm 的单模光纤已研制成功,并已进入实用阶段,它在1.55μm波长的衰减很小,约0.22dB/km,所以更适合于长距离大容量,是长距离骨干网的优选传输介质。目前，为了适应干线和局域网的不同发展要求，已研制出非零散光纤、低色散斜率光纤、大有效面积光纤、无水峰光纤等新型光纤。而人们对超长波光纤的研究，其传输距离理论上可达到数千公里，可以达到无中继传输距离，但其仍处于一种理论探讨阶段。　　

　　1.2.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、模拟以及相干光通信的中继器，可传输不同的码率，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，系统采用光波复用技术扩容时，都不必改变掺饵放大器的线路和设备。掺饵放大器可作为光接收机的前置放大器，光发射机的后置放大器及光源器件的补偿放大器。　　

　　1.3.宽带接入　　

　　针对不同环境下的商业用户和居民用户有多种宽带接入的解决方案。接入系统主要完成三大功能：高速传输、复用/路由、网络延伸。目前，接入系统的主流技术有，ADSL技术其能在双绞铜线上经济地传输每秒几兆比特的信息，它即支持传统的话音业务，又支持面向数据的因特网接入，局端ADSL接入复用设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能在光纤同轴混合网中提供高速数据通信，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、因特网接入等业务，同时也能提供PSTN业务。固定无线接入系统在智能天线和接收机等方面采用了许多高新技术，是接入技术中的一种创新方式，也是目前接入技术中最不确定的一种方式，仍需在今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，支持目前可预见的各种业务，但目前尚有技术和经济等问题需进一步的在产品开发及技术上创新，以使其成为21世纪网络接入系统的主流技术。　　

　　1.4.硅技术　　

　　光网络技术的创新进一步需要从石英光纤维到复合半导体设备等一整套元件，其中包括激光器、传感器、及调制解调器等。为满足这些广泛的功能要求，针对低成本电子设备发展起来的硅技术正在挺进光电学领域，目前，对光学的硅化处理正沿着两条分别被称为硅光实验室（SIOB）及微电机械系统（MEMS）的道路不断创新。　　

　　SIOB技术是在一个硅晶片上，无源器件与激光器和传感器可以集成在活字支撑架上，上面连接着各种各样的元件，对于小型模块，采用SIOB技术制造的光学集成电路有足够的密度。SIOB技术已被应用于集成激光器、光电传感器、无源波分割器、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是一种微小的坚固机械部件，其尺寸通常小于1毫米。MEMS具有惊人的丰富功能，并可于复杂芯片实现集成，目前MEMS技术仍处于研究阶段，科学家试图利用硅芯片本身制造出用于光学通信的带有可移动部件的元件，该项技术有着广阔的发展前景，此技术应用将使光网络产生质的飞跃。

光网络的发展与创新需要从石英纤维到复合半导体设备等整套元件，而硅技术正在挺进光电学领域，并在这一领域不断创新，现已形成“硅光电技术”这一交叉科学，为硅光电技术的发展奠定了理论基础，现已发展成为推动光网络快速发展动力。　　

　　硅技术自80年代中期以来，硅基片及其处理技术已趋于成熟，因硅具有人们渴望得到的许多物理特性，如其折射率稳定，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撑架上，采用SioB 技术制造的光学集成电路已具有足够的密度，对于单一晶片进行处理即可生产出大量芯片，多种功能已经集成在芯片上。SioB技术已被广泛应用于集成激光器、光电传感器、无光光纤导分割器、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年代中期开始，集成光电技术就开始应用于通信网络，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信道发展为72信道，与此同时微电机系统（MEMS）是一种微小的坚固机械部件，微电机系统制造可以通过外延生长，其图案形成和蚀刻处理等，集成电路制造技术在基片上完成，深信在21世纪微电机系统这一硅光电领域的创新技术，在不久的将来应用于下一代光网络。

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