2025年光网络的主要技术、发展及其应用.pdfVIP

丹青不知老将至，贫贱于我如浮云。——杜甫

（10级电子与通信工程丁彦学号：）

随着通信网传输容量的不断增加，光纤通信也发展到了一定的高度。

但是目前的光纤通信技术存在不少弊端，急需对其进行改进。为了解

决这些弊端，人们提出了光网络。光网络以其良好的透明性、波长路

由特性、兼容性和可扩展性，已成为下一代高速宽带网络的首选。这

里的光网络，是指全光网络（AllOpticalNetwork，AON）。

全光网络的概念

全光网络是指光信息流从源节点到目的节点之间进行传输与交

换中均采用光的形式，即端到端的完全的光路，中间没有电信号的介

入，在各网络节点的交换，则使用高可靠、大容量和高度灵活的光交

叉连接设备（OXC）。它是建立在光时分复用（OTDM）或者密集波分

复用（DWDM）基础上的高速宽带信息网。

2全光网络的特点

全光网络的发明与运用，可以不用在源节点与目的节点之间的各

先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。——范仲淹

电光交换，弥补了传统光纤通信中存在的带宽限

制、严重串话、时钟偏移、高功耗等一些不足，拥有更强的可管理性、

透明性、灵活性。

全光网络与传统通信系统相比，具有以下一些特点：

1)节约成本。

由于全光网络中不需要进行光电转换，这就避免使用传统通

信系统中需要的光电转换器材，节省这些昂贵的器材费用，也克

服了传输途中由于电子器件处理信号速率难以提高的困难，大大

提高了传输速率。此外，在全光网络中，大多会采用无源光学器

件，这也带来了成本和功耗的降低。

2)组网灵活。

全光网络可以根据通信容量的需求，在任何节点都能抽出或

加入某个波长，动态地改变网络结构，组网极具灵活性。当出现

突发业务时，全光网络可以提供临时连接，达到充分利用网络资

源的目的。

3)透明性好。

全光网络采用波分复用技术，以波长选择路由，对传输码率、

数据格式以及调制方式等具有透明性。可方便地提供多种协议的

业务。

4)可靠性高。

在全光网络中不需要光电转换，在传输过程中没有存储和变

换，采用的许多光器件都是无源的，极大地提高了传输的可靠性。

君子忧道不忧贫。——孔丘

全光网络的主要技术、发展及其应用

3.1光纤技术

光纤是光网络的传输媒质，光纤技术的发展，直接决定着光网络

技术的发展。光纤可以简单分为单模光纤和多模光纤。当光纤的直径

减小到一个光波波长的时，光在其中无反射地沿直线传播，即只能传

输一个传播模式的光纤，通常称为单模光纤。与多模光纤相比，单模

光纤传输具有内部损耗低、带宽大、易于升级扩容和成本低的优点。

早期由于技术原因，多使用多模光纤，现在以单模光纤为主。

单模光纤传输的特性及对传输速率的影响如下：

1)频带宽，通信容量大。目前可用85nm波长区、1310nm波长区

和1550nm波长区所对应的固定带宽就有约60THz，巨大的频带带宽

是光纤最突出的优点，这对传输各种宽频带信息意义十分重要。

2)损耗低，中继距离长。单模光纤的衰减特性有随波长递增而减小

的总趋势，除了靠近1385nm附近由OH根造成的损耗峰外，在1310