《基础强化训练》报告-光纤通信技术的发展与现状.doc

武汉理工大学基础强化训练报告任务书学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 信息工程学院 题 目: 光纤通信技术的发展与现状 初始条件:（1）鉴主15楼“通信实验室一”mbc-5w移动通信实验箱，鉴主13楼thex-1型现代通信原理与技术实验平台；（2）matlab，protel等；（3）武汉理工大学图书馆及图书馆网站上的“电子资源导航”。要求完成的主要任务: （1）在图书馆和internet上查阅光纤通信技术相关文献；（2）到学校实验室现场观察光纤通信的工作过程；（3）撰写基础强化训练报告。时间安排： 1理论讲解，老师布置能力拓展训练题目，学生根据选题开始查找材料，时间0.5天； 2学生根据查找到的资料进行项目设计实践，时间4天； 3在项目设计完成后，组织答辩，时间0.5天。指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日目录摘要iabstractii1.光纤通信技术的形成11.1.早期的光通信11.2.现代光纤通信技术的形成11.2.1光源21.2.2传输介质22.光纤通信技术现状及其发展52.1.光纤光缆技术的进展52.1.1有源光纤52.1.2色散补偿光纤(dispersion compesation fiber，dcf)52.1.3光纤光栅(fiber grating)62.1.4多芯单模光纤(multi-coremono-mode fiber，mcf)62.2.光有源器件的进展72.2.1集成器件72.2.2垂直腔面发射激光器(vcsel)72.2.3窄带响应可调谐集成光子探测器72.2.4基于硅基的异质材料的多量子阱器件与集成(sige/si mqw)82.3.光无源器件82.4.光复用技术82.5光放大技术93.光纤通信技术的趋势及展望103.1.向超高速系统、超大容量wdm系统的发展103.2.新一代的光纤103.3.光纤到家庭(ftth)的发展113.4.ipoversdh与lpoveroptical113.5.全光智能网124.总结135.参考文献14武汉理工大学基础强化训练报告摘要随着internet的迅速普及以及宽带综合业务数字网(b-isdn)的快速发展，作为信息高速公路的核心和支柱的光纤通信技术成为很多国家和地区不遗余力地斥巨资发展的重中之重，光纤通信事业得到了空前发展。此外，由于信息的生产、传播、交换以及应用对国民经济和国家安全有决定性的影响，所以，与其它行业相比，光纤通信更具有特殊意义。光纤通信事业是一个巨大的系统工程。它的各个组成部分互为依存、互相推动，共同向前发展。就光纤通信技术本身来说，应该包括以下几个主要部分:光纤光缆技术、传输技术、光有源器件、光无源器件以及光网络技术等。光纤通信符合了高速度、大容量、高保密等要求，但是，光纤通信能实际应用到人类传输信息中并不是一帆风顺的，其发展中经历了很多技术难关，解决了这些技术难题，光纤通信才能进一步发展。本文从光源及传输介质、光电子器件、光纤通信系统的发展来展示光纤通信技术的发展。关键词：光纤通信技术 光纤光缆 光有源器件 光无源器件 光纤通信系统abstractwith the rapid popularization of internet and broadband integrated services digital network (b-isdn), as the core and backbone of the information highway the optical fiber communication technology attracts a large sum of money in many countries and regions and spare no effort to develop a top priority. so optical fiber communications industry has been an unprecedented development. in addition, information production, dissemination, exchange and application of the national economy and national security have a decisive impact, therefore, compared with other industries, fiber-optic communications more special significance. optical fiber communication industry is a huge systematic project. its all part of the interdependence, mutual promotion and common progress. optical fiber communication technology, as itself, should include the following major components: fiber optic cable technology, transmission technology, optical active devices, optical passive devices and optical network technology. optical fiber communication line with high-speed, large capacity, high security and other requirements .however, it is not smooth to apply optical fiber communication to transmitting information for humans practically. its development has experienced many technical difficulties to solve these technical problems in order to further development. this article from the light source and transmission medium, optoelectronic devices, optical fiber communication system to demonstrate the development of optical fiber communication technology. keywords: optical fiber optical fiber communication technology active components optical passive optical fiber communication system 朗读显示对应的拉丁字符的拼音字典ii武汉理工大学基础强化训练报告1.光纤通信技术的形成1.1.早期的光通信光无处不在，这句话毫不夸张。在人类发展的早期，人类已经开始使用光传递信息了，这样的例子有很多。打手势是一种目视形式的光通信，在黑暗中不能进行。白天太阳充当这个传输系统的光源，太阳辐射携带发送者的信息传送给接收者，手的动作调制光波，人的眼睛充当检测器。另外，3000多年前就有的烽火台，直到目前仍然使用的信号灯、旗语等都可以看作是原始形式的光通信。望远镜的出现则又极大地延长了这类目视形式的光通信的距离。这类光通信方式有一个显著的缺点，就是它们能够传输的容量极其有限。近代历史上，早在1880年，美国的贝尔（bell）发明了“光电话”。这种光电话利用太阳光或弧光灯作光源，通过透镜把光束聚焦在送话器前的振动镜片上，使光强度随话音的变化而变化，实现话音对光强度的调制。在接收端，用抛物面反射镜把从大气传来的光束反射到硅光电池上，使光信号变换为电流传送到受话器。光电话并未能在人类生活中得到实际的使用，这主要是因为当时没有合适的光源和传输介质。其所利用的自然光为非相干光，方向性不好，不易调制和传输；而以空气作为传输介质，损耗会很大，无法实现远距离传输，又易受天气影响，通信极不稳定可靠。如此看来，这种光电话并没有太大的实际应用价值，然而，我们不得不说，光电话仍是一项伟大的发明，它的出现证明了用光波作为载波传输信息是可行的，因此，把贝尔光电话称为现代光通信的雏形毫不过分。1.2.现代光纤通信技术的形成随着社会的发展，信息传输与交换量与日俱增，传统的通信方式已不能满足人们的需要。为了扩大通信容量，通信方式从中波、短波发展到微波、毫米波，这实际上就是通过提高通通信载波频率来扩大通信容量的。继续提高频率，达到光波波段，光波是人们最熟悉的电磁波，其波长在微米级，而频率则为hz数量级，这比常用的微波频率高倍。如此看来，用光波作为载波进行通信，通信容量将大大超过传统通信方式。要发展光通信，最重要的问题就是要寻找适用于光通信的光源和传输介质。1970年，光纤和激光器这两个科研成果同时问世，拉开了光纤通信的帷幕，所以我们把1970年称为光纤通信的“元年”。1.2.1光源1960年，美国的梅曼（t.h.maiman）发明了红宝石激光器，它可以产生单色相干光，使高速信息的光调制成为可能。和普通光相比，激光具有波谱宽度窄，方向性极好，亮度极高，以及频率和相位较一致的良好特性。激光是一种高度相干光，它的特性和无线电波相似，是一种理想的光载波。但是，红宝石激光器发出的光束不容易耦合进光纤中传输，其耦合效率是极低的，因此需要研制小型化的激光光源。1970年，美国贝尔实验室、日本电气公司（nec）和前苏联先后突破了半导体激光器在低温（200 ）或脉冲激励条件下工作的限制，研制成功室温下连续工作的镓铝砷（gaalas）双异质结半导体激光器（短波长）。虽然寿命只有几个小时，但其意义是重大的，它为半导体激光器的发展奠定了基础。1973年，半导体激光器寿命达到10万小时（约11.4年），外推寿命达到100万小时，完全满足实用化的要求。在这个期间，1976年日本电报电话公司研制成功发射波长为1.3 的铟镓砷磷（ingaasp）激光器，1979年美国电报电话（at&t）公司和日本电报电话公司研制成功发射波长为1.55的连续振荡半导体激光器。激光器的发明和应用，使沉睡了80年的光通信进入一个崭新的阶段。1.2.2传输介质（1）大气19611970年，人们主要研究利用大气传输光信号。美国麻省理工学院利用he-ne激光器和激光器进行了大气激光通信试验。试验证明用承载信息的光波通过大气的传播实现点对点的通信是可行的，但是大气传输光通信存在很多严重的问题：通信能力和质量受气候影响十分严重。由于雨、雾、雪和大气灰尘的吸收和散射，光波能量衰减很大。例如，雨能造成30db/km的衰减，浓雾衰减高达120db/km。大气的密度和温度很不均匀，造成折射率的变化，加上大气湍流的影响，光束位置可能会发生偏移和抖动。因而通信的距离和稳定性都受到极大的限制，不能实现“全天候”通信。大气传输设备要求设在高处，收、发设备必须直线可见。这种地理条件使得大气传输通信的适用范围具有很大的局限性。虽然，固体激光器（例如掺钕钇铝石榴石（nd：yag）激光器）的发明大大提高了发射光功率，延长了传输距离，使大气激光通信可以在江河两岸、海岛之间和某些特定场合使用，但是大气激光通信的稳定性和可靠性仍然没有解决。为了克服气候对激光通信的影响，人们自然想到把激光束限制在特定的空间内传输。因而提出了透镜波导和反射镜波导的光波传输系统。透镜波导是在金属管内每隔一定距离安装一个透镜，每个透镜把经传输的光束会聚到下一个透镜而实现的。反射镜波导和透射镜波导相似，是用与光束传输方向成角的两个平行反射镜代替透镜而构成的。这两种波导从理论上讲是可行的，但在实际应用中遇到了不可克服的困难。首先，现场施工中校准和安装十分复杂；其次，为了防止地面活动对波导的影响，必须把波导深埋或选择在人车稀少的地区使用。由于没有找到稳定可靠和低损耗的传输介质，对光通信的研究曾一度走入了低潮。（2）光纤为了发展光通信技术，人们又考虑和尝试了各种传输介质，其中包括利用玻璃材料制成光导纤维来传输光信号，但是当时最好的光学玻璃材料的损耗在1000db/km以上，这么高的传输损耗根本就无法用于通信。1966年，美籍华人高锟（c.k.kao）和霍克哈姆（c.a.hockham）发表了关于传输介质新概念的论文，指出了利用光纤进行信息传输的可能性和技术途径，奠定了光纤通信的基础。1970年，光纤研制取得了重大突破。美国康宁(corning)公司研制成功损耗20db/km的石英光纤。因此，光纤通信开始可以和同轴电缆通信竞争，世界各国相继投入大量人力物力，把光纤通信的研究开发推向一个新阶段。1972年，随着光纤制备工艺中的原材料提纯、制棒和拉丝技术水平的不断提高，进而将梯度折射率多模光纤的衰减系数降至4db/km。1973年，美国贝尔实验室研制的光纤损耗降低到2.5db/km。1974年降到了1.1db/km。1976年日本电报电话（ntt）公司等单位将光纤损耗降低到0.47db/km（波长1.2）。在以后的10年中， 1.55波长处的光纤损耗（如图2所示）：1979年是20db/km，1984年是0.157db/km，1986年是0.154db/km，接近了光纤最低损耗的理论极限。1976年，在进一步设法降低玻璃中的（氢氧根）含量时，发现光纤的衰减在长波长区有1.31和1.55两个低损耗窗口。1976年，美国在亚特兰大进行了世界上第一个实用光纤通信系统的现场试验，系统采用gaalas激光器作为光源，多模光纤作为传输介质，速率为44.736mbit/s、传输距离约10km，这一试验使光纤通信向实用化迈出了第一步。1980年，原材料提纯和光纤制备工艺得到不断完善，从而加快了光纤的传输窗口由0.85移至1.31和1.55的进程。特别是制出了低衰减光纤，其在1.55的衰减系数为0.20db/km，已接近理论值。与此同时，为促进光纤通信系统的实用化，人们又及时地开发出适用于长波长的光源，即激光器、发光管和光检测器。应运而生的光纤成缆、光无源器件、性能测试及工程应用仪表等技术的日趋成熟，都为光纤光缆作为新的通信传输媒质奠定了良好的基础。1981年以后，世界各发达国家将光纤通信技术大规模地推入商用。历经20余年的突飞猛进的发展，光纤通信速率已由1978年的45mbit/s（例如美国mci于1991年开通了chicago至st.louis全长275英里的410gbit/s的商用光纤通信系统等）。2.光纤通信技术现状及其发展2.1.光纤光缆技术的进展光纤技术的进步可以从两个方面来说明: 一是通信系统所用的光纤; 二是特种光纤。早期光纤的传输窗口只有3个，即850nm(第一窗口)、1310nm(第二窗口)以及1550nm(第三窗口)。近几年相继开发出第四窗口(l波段)、第五窗口(全波光纤)以及s波段窗口。其中特别重要的是无水峰的全波窗口。这些窗口开发成功的巨大意义就在于从1280nm到1625nm的广阔的光频范围内，都能实现低损耗、低色散传输，使传输容量几百倍、几千倍甚至上万倍的增长。这一技术成果将带来巨大的经济效益。另一方面是特种光纤的开发及其产业化，这是一个相当活跃的领域。2.1.1有源光纤这类光纤主要是指掺有稀土离子的光纤。如掺铒(er3+)、掺钕(nb3+)、掺镨(pr3+)、掺镱(yb3+)、掺铥(tm3+)等，以此构成激光活性物质。这是制造光纤光放大器的核心物质。不同掺杂的光纤放大器应用于不同的工作波段，如掺饵光纤放大器(edfa)应用于1550nm附近(c、l波段); 掺镨光纤放大器(pdfa)主要应用于1310nm波段; 掺铥光纤放大器(tdfa)主要应用于s波段等。这些掺杂光纤放大器与喇曼(raman)光纤放大器一起给光纤通信技术带来了革命性的变化。它的显著作用是: 直接放大光信号，延长传输距离; 在光纤通信网和有线电视网(catv网)中作分配损耗补偿; 此外，在波分复用(wdm)系统中及光孤子通信系统中是不可缺少的关键元器件。正因为有了光纤放大器，才能实现无中继器的百万公里的光孤子传输。也正是有了光纤放大器，不仅能使wdm传输的距离大幅度延长，而且也使得传输的性能最佳化。2.1.2色散补偿光纤(dispersion compesation fiber，dcf)常规g.652光纤在1550nm波长附近的色散为17ps/nm*km。当速率超过 2.5gb/s时，随着传输距离的增加，会导致误码。若在catv系统中使用，会使信号失真。其主要原因是正色散值的积累引起色散加剧，从而使传输特性变坏。为了克服这一问题，必须采用色散值为负的光纤，即将反色散光纤串接入系统中以抵消正色散值，从而控制整个系统的色散大小。这里的反色散光纤就是所谓的色散补偿光纤。在1550nm处，反色散光纤的色散值通常在-50200ps/nm?km。为了得到如此高的负色散值，必须将其芯径做得很小，相对折射率差做得很大，而这种作法往往又会导致光纤的衰耗增加(0.51db/km)。色散补偿光纤是利用基模波导色散来获得高的负色散值，通常将其色散与衰减之比称作质量因数，质量因数当然越大越好。为了能在整个波段均匀补偿常规单模光纤的色散，最近又开发出一种既补偿色散又能补偿色散斜率的双补偿光纤(ddcf)。该光纤的特点是色散斜率之比(rde)与常规光纤相同，但符号相反，所以更适合在整个波形内的均衡补偿。2.1.3光纤光栅(fiber grating)光纤光栅是利用光纤材料的光敏性在紫外光的照射(通常称为紫外光写入)下，于光纤芯部产生周期性的折射率变化(即光栅)而制成的。使用的是掺锗光纤，在相位掩膜板的掩蔽下，用紫外光照射(在载氢气氛中)，使纤芯的折射率产生周期性的变化，然后经退火处理后可长期保存。相位掩膜板实际上为一块特殊设计的光栅，其正负一级衍射光相交形成干涉条纹，这样就在纤芯逐渐产生成光栅。光栅周期a是模板周期的二分之一。众所周知，光栅本身是一种选频器件，利用光纤光栅可以制作成许多重要的光无源器件及光有源器件。例如: 色散补偿器、增益均衡器、光分插复用器、光滤波器、光波复用器、光模或转换器、光脉冲压缩器、光纤传感器以及光纤激光器等。2.1.4多芯单模光纤(multi-coremono-mode fiber，mcf)多芯光纤是一个共用外包层、内含有多根纤芯、而每根纤芯又有自己的内包层的单模光纤。这种光纤的明显优势是成本较低。4芯的这种光纤的生产成本较普通的光纤约低50%。此外，这种光纤可以提高成缆的集成密度，同时也可降低施工成本。以上是光纤技术在近几年里所取得的主要成就。至于光缆方面的成就，我们认为主要表现在带状光缆的开发成功及批量化生产方面。这种光缆是光纤接入网及局域网中必备的一种光缆。目前光缆的含纤数量达千根以上，有力地保证了接入网的建设。2.2.光有源器件的进展光有源器件的研究与开发本来是一个最为活跃的领域，但由于前几年已取得辉煌的成果，所以当今的活动空间已大大缩小。超晶格结构材料与量子阱器件，目前已完全成熟，而且可以大批量生产，已完全商品化，如多量子阱激光器(mqw-ld，mqw-dfbld)。除此之外，目前已在下列几方面取得重大成就。2.2.1集成器件这里主要指光电集成(oeic)已开始商品化，如分布反馈激光器(dfb-ld)与电吸收调制器(eamd)的集成，即dfb-ea，已开始商品化; 其它发射器件的集成，如dfb-ld、mqw-ld分别与mesfet或hbt或hemt的集成; 接收器件的集成主要是pin、金属半导体、金属探测器分别与mesfet或hbt或hemt的前置放大电路的集成。虽然这些集成都已获得成功，但还没有商品化。2.2.2垂直腔面发射激光器(vcsel)由于便于集成和高密度应用，垂直腔面发射激光器受到广泛重视。这种结构的器件已在短波长(algaas/gaas)方面取得巨大的成功，并开始商品化; 在长波长(ingaasf/inp)方面的研制工作早已开始进行，目前也有少量商品。可以断言，垂直腔面发射激光器将在接入网、局域网中发挥重大作用。2.2.3窄带响应可调谐集成光子探测器由于dwdm光网络系统信道间隔越来越小，甚至到0.1nm。为此，探测器的响应谱半宽也应基本上达到这个要求。恰好窄带探测器有陡锐的响应谱特性，能够满足这一要求。集f-p腔滤波器和光吸收有源层于一体的共振腔增强(rce)型探测器能提供一个重要的全面解决方案。2.2.4基于硅基的异质材料的多量子阱器件与集成(sige/si mqw)这方面的研究是一大热点。众所周知，硅(si)、锗(ge)是简接带源材料，发光效率很低，不适合作光电子器件，但是si材料的半导体工艺非常成熟。于是人们设想，利用能带剪裁工程使物质改性，以达到在硅基基础上制作光电子器件及其集成(主要是实现光电集成，即oeic)的目的，这方面已取得巨大成就。在理论上有众多的创新，在技术上有重大的突破，器件水平日趋完善。2.3.光无源器件光无源器件与光有源器件同样是不可缺少的。由于光纤接入网及全光网络的发展，导致光无源器件的发展空前地热门。常规的常用器件已达到一定的产业规模，品种和性能也得到了极大的扩展和改善。所谓光无源器件就是指光能量消耗型器件、其种类繁多、功能各异，在光通信系统及光网络中主要的作用是: 连接光波导或光路; 控制光的传播方向; 控制光功率的分配; 控制光波导之间、器件之间和光波导与器件之间的光耦合; 合波与分波; 光信道的上下与交叉连接等。早期的几种光无源器件已商品化。其中光纤活动连接器无论在品种和产量方面都已有相当大的规模，不仅满足国内需要，而且有少量出口。光分路器(功分器)、光衰减器和光隔离器已有小批量生产。随着光纤通信技术的发展，相继又出现了许多光无源器件，如环行器、色散补偿器、增益平衡器、光的上下复用器、光交叉连接器、阵列波导光栅cawg等等。这些都还处于研发阶段或试生产阶段，有的也能提供少量商品。按光纤通信技术发展的一般规律来看，当光纤接入网大规模兴建时，光无源器件的需求量远远大于对光有源器件的需求。这主要是由于接入网的特点所决定的。接入网的市场约为整个通信市场的三分之一。因而，接入网产品有巨大的市场及潜在的市场。2.4.光复用技术光复用技术种类很多，其中最为重要的是波分复用(wdm)技术和光时分复用(otdm)技术。光复用技术是当今光纤通信技术中最为活跃的一个领域，它的技术进步极大地推动光纤通信事业的发展，给传输技术带来了革命性的变革。波分复用当前的商业水平是273个或更多的波长，研究水平是1022个波长(能传输368亿路电话)，近期的潜在水平为几千个波长，理论极限约为15000个波长(包括光的偏振模色散复用，opdm)。据1999年5月多伦多的light management group inc of toronto演示报导，在一根光纤中传送了65536个光波，把pc数字信号传送到200m的广告板上，并采用声光控制技术，这说明了密集波分复用技术的潜在能力是巨大的。 otdm是指在一个光频率上，在不同的时刻传送不同的信道信息。这种复用的传输速度已达到320gb/s的水平。若将dwdm与otdm相结合，则会使复用的容量增加得更大，如虎添翼。2.5光放大技术光放大器的开发成功及其产业化是光纤通信技术中的一个非常重要的成果，它大大地促进了光复用技术、光孤子通信以及全光网络的发展。顾名思义，光放大器就是放大光信号。在此之前，传送信号的放大都是要实现光电变换及电光变换，即o/e/o变换。有了光放大器后就可直接实现光信号放大。光放大器主要有3种: 光纤放大器、拉曼放大器以及半导体光放大器。光纤放大器就是在光纤中掺杂稀土离子(如铒、镨、铥等)作为激光活性物质。每一种掺杂剂的增益带宽是不同的。掺铒光纤放大器的增益带较宽，覆盖s、c、l频带; 掺铥光纤放大器的增益带是s波段; 掺镨光纤放大器的增益带在1310nm附近。而喇曼光放大器则是利用喇曼散射效应制作成的光放大器，即大功率的激光注入光纤后，会发生非线性效应喇曼散射。在不断发生散射的过程中，把能量转交给信号光，从而使信号光得到放大。由此不难理解，喇曼放大是一个分布式的放大过程，即沿整个线路逐渐放大的。其工作带宽可以说是很宽的，几乎不受限制。这种光放大器已开始商品化了，不过相当昂贵。半导体光放大器(s0a)一般是指行波光放大器，工作原理与半导体激光器相类似。其工作带宽是很宽的。但增益幅度稍小一些，制造难度较大。这种光放大器虽然已实用了，但产量很小。3.光纤通信技术的趋势及展望目前在光通信领域有几个发展热点即超高速传输系统、超大容量wdm系统、新一代的光纤、光纤到家庭(rrm)的发展、ipoveroptical以及全光智能网技术。3.1.向超高速系统、超大容量wdm系统的发展目前10gbps系统已开始大批量装备网络国外在2000年已经已开始大量应用10gbps系统。亚洲的日本、韩国等也已开始大量应用。但是，10gbps系统对于光缆极化模色散比较敏感，而已经铺设的光缆并不一定都能满足开通和使用10gbps系统的要求，需要实际测试，验证合格后才能安装开通。它的比较现实的出路是转向光的复用方式。光复用方式有很多种，目前进入了大规模商用阶段的采用的是波分复用(wdm)方式。wdm又叫波分复用技术是新一代的超高速的光缆技术，所谓波分复用技术，就是在单一光纤内同步传输多个不同波长的光波，让数据传输速度和容量获得倍增，它充分利用单模光纤的低损耗区的巨大带宽资源，采用合波器。在发送端将不同规定波长的光载波进行合并，然后传人单模光纤。在接收部分将再由分波器将不同波长的光载分开的复用方式。由于不同波长的载波是相互独立的所以双向传输问题，迎刃而解。根据不同的波分复用器(分波器，合波器x可以复用不同数量的波长。基于wdm应用的巨大好处及近几年来技术上的重大突破和市场的驱动，波分复用系统发展十分迅速。目前全球实际铺设的wdm系统已超过3000个，而实用化系统的最大容量已达320gbps(2x16x10gbpsl，美国朗讯公司已宣布将推出80个波长的wdm系统，其总容量可达200gbpsf80x25gbps)或400gbpsf40x10gbps)。实验室的最高水平则已达到26tbps(13x20gbps)。预计不久的将来，实用化系统的容量即可达到1tbps的水平。3.2.新一代的光纤显然，为了构筑下一代光通信网络的基础，开发和应用新一代光纤成为必要的、有前瞻性的举措。一种非零色散光纤一g655光纤应运而生。g655光纤工作窗口在1550nm，具有合理的、较低的色散，可支持10gbpssdh设备的长距离传输而不用进行色散补偿，从而节省了色散补偿器及其附加光放大器的成本极大的降低了光纤通信设备投入的成本。g655光纤色散值保持非零特性具有一定的最小数值，足以压制4波混合和交叉相位调制等非线性影响，适宜开通具有足够多波长的dwdm系统，同时满足tdm和dwdm两种发展方向的需要。尽管g655光缆的初始成本较高，但由于色散补偿成本远低于g652光纤，因而采用g655光缆的系统总成本大约可以比采用g652光缆的系统总成本低3050。目前国外新敷设干线光缆已放弃g652光纤和g653光纤，全部转向g655光纤。而且第二代的g655光纤大有效面积的光纤和小色散斜率光纤也已经大规模应用，前者具有较大的有效面积可以更有效地克服光纤非线性的影响，使系统性能较好、系统设计窗口较大、色散补偿的精度要求较低。但由于色散斜率较高，导致色散和色散斜率补偿成本较高，使系统总成本比色散斜率较低的g655光纤略高：后者具有更合理的色散规范值，在整个c波段和l波段的色散变化较小。简化了色散补偿，不需要利用色散斜率补偿，系统成本较低，是一种适合很宽频谱范围应用的新型干线光纤。两者均适合于以10gbps为基础的高密集波分复用系统，代表了干线光纤的最新发展方向。3.3.光纤到家庭(ftth)的发展ftth可向用户提供极丰富的带宽，所以一直被认为是理想的接入方式，对于实现信息社会有重要作用，还需要大规模推广和建设。ftth所需要的光纤可能是现有已敷光纤的23倍。过去由于ftth成本高，缺少宽带视频业务和宽带内容等原因，使ftth还未能提到日程上来，只有少量的试验。近来。由于光电子器件的进步，光收发模块和光纤的价格大大降低；加上宽带内容有所缓解，都加速了删的实用化进程。对于不久的将来要发展的宽带业务，如：网上教育，网上办公，会议电视，网上游戏，远程诊疗等双向业务和hdtv高清数字电视，上下行传输不对称的业务，adsl就难以满足。尤其是hdtv，目前的仍难以传输hdtv。可以认为hdtv是f1th的主要推动力。即hdtv业务到来时。非闭不可。3.4.ipoversdh与lpoveroptical以lp业务为主的数据业务是当前世界信息业发展的主要推动力，因而能否有效地支持jp业务已成为新技术能否有长远技术寿命的标志。目前，atm和sdh均能支持lp，分别称为ipoveratm和ipoversdh两者各有千秋。但从长远看。当ip业务量逐渐增加，需要高于24吉位每秒的