下一代光通信技术的发展趋势

下一代光通信技术的发展趋势下一代光通信技术的发展趋势国内外光通信技术的研究现状光通信技术的发展方向

光纤通信存在的主要问题光纤拉曼放大器的研究总结一、国内外光通信技术的研究现状国内外光通信技术的研究现状1、自由空间光通信技术2、光纤通信技术一、国内外光通信技术的研究现状1、自由空间光通信技术一、国内外光通信技术的研究现状国内外光通信技术的研究现状1、自由空间光通信技术2、光纤通信技术一、国内外光通信技术的研究现状光纤通信系统的发展历史

（1）GaAs半导体激光器波段：0.8μm速率：45Mb/s距离：10km

（2）InGaAsP半导体激光器波段：1.3μm速率：1.7Gb/s距离：50km

（3）单纵模激光器波段：1.55μm速率：2.5-10Gb/s距离：60-70km

（4）采用EDFA的WDM系统波段：1530-1610nm速率：10Tb/s

（5）扩展的WDM系统——FRA波段：1480-1530nm（S带）速率：2.5-10Gb/s距离：60-70km1565-1620nm（L带）一、国内外光通信技术的研究现状

光纤网：

(1)新光纤技术

零色散单模光纤

(2)光纤放大器

(3)宽带接入

(4)硅技术硅光实验室(SIOB)微电机械系统(MEMS)

一、国内外光通信技术的发展现状日本

2001年，e—JapanStrategy

2004年，u—JapanStrategy

一、国内外光通信技术的发展现状日本1、日本国家信息与通信技术研究院：

实验室验证，160Gbit/s的高速光包交换2、NTT：平面光波电路（PLC）滤波，核心网的光波长路由器3、NEC：光量子密码方式对通信系统的安全防范4、KDDI实验室：全光信号处理一、国内外光通信技术的发展现状韩国

MOST：基础性研究MOCIE：与产业相关的研究与开发MIC：光通信系统的研究

2004年，u—Korea BCN：基础技术开发ETRI：最大的IT研发机构

一、国内外光通信技术的发展现状韩国宽带接入网技术的进展：1999年，ADSL：速率2Mb/s2002年，VDSL：速率20Mb/s2005年，VDSL：速率50Mb/s2006年，FTTH速率100Mb/s

一、国内外光通信技术的发展现状韩国

WDM技术的进展：90年代中期：速率：10Gb/s╳10波道距离：320km

2002年：速率：1.6Tb/s╳10波道距离：2000km

速率：42.8Gb/s╳40波道距离：511km基于波分的全光交叉技术，可重构型光分插复用器（ROADM）一、国内外光通信技术的发展现状香港硅波导应用硅波导拉曼放大器半导体全光波长转换非线性光纤的信号整形光CDMA技术光再生技术一、国内外光通信技术的发展现状中国

1979年，光通信实验系统在北京、上海试用850nm的多模光纤80年代，1300（1310）nm的单模光纤90年代，SDH技术现在，八横八纵主干网，1550nmEDFA,DWDM二、光通信技术的发展方向技术发展方向：

(1)40Gbit/s系统的发展，挑战和应用(2)向超大容量超长距离波分复用系统的发展(3)从点到点WDM走向光联网(4)无源宽带光接入网技术的发展(5)光纤技术的新发展

三、光纤通信存在的主要问题衰减（Attenuation）：

1、弯曲损耗（Macrobendingloss）2、微弯损耗（Microbendingloss）3、散射（Scattering）4、吸收（Absorption）三、光纤通信存在的主要问题三、光纤通信存在的主要问题三、光纤通信存在的主要问题三、光纤通信存在的主要问题三、光纤通信存在的主要问题色散（Dispersion）：

1、模式(模间)色散（Intermodaldispersion）2、色度色散（Chromaticdispersion）

三、光纤通信存在的主要问题

模式三、光纤通信存在的主要问题

模式(模间)色散:三、光纤通信存在的主要问题

模式(模间)色散的解决方案（一）——渐变折射率光纤三、光纤通信存在的主要问题

模式(模间)色散的解决方案（二）——单模光纤三、光纤通信存在的主要问题色散（Dispersion）：

1、模式(模间)色散（Intermodaldispersion）2、色度色散（Chromaticdispersion）

三、当前主要的研究难题及存在问题色度色散:四、光纤拉曼放大器的研究光放大器分类：

（1）半导体光放大器（2）稀土搀杂的光纤放大器（EDFA）（3）受激辐射的光放大器光纤布里渊放大器光纤拉曼放大器四、光纤拉曼放大器的研究光纤拉曼放大器原理：利用光纤中的受激拉曼散射现象。

经典理论：量子理论受激拉曼散射现象：受激拉曼散射现象：经典理论：介质中的分子振动对入射光的调制，即分子内部粒子之间的相对运动导致分子感应电偶极矩随时间的周期性调制，从而对入射光产生散射作用。设入射光的频率为vp，介质分子的振动频率为vν，则散射光的频率分别为：四、光纤拉曼放大器的研究其中：频率为vs的散射叫做斯托克斯散射，频率为vas的散射叫做反斯托克斯散射。四、光纤拉曼放大器的研究光纤拉曼放大器原理：利用光纤中的受激拉曼散射现象。

经典理论：量子理论受激拉曼散射现象：受激拉曼散射现象：量子理论：入射光和介质分子相互作用时，光子吸收或发射一个声子。

四、光纤拉曼放大器的研究拉曼散射的光子可分为：斯托克斯拉曼光子反斯托克斯拉曼光子四、光纤拉曼放大器的研究