光波和光纤如何为光通信，疏通沟通中遇到的阻碍？

文| 伊力

编辑| 伊力

光学是物理学中研究光的传播和相互作用的分支学科。光是一种电磁波，它的波长在400纳米到700纳米之间，可以被人眼感知。

光的传播方式有两种，一种是直线传播，一种是弯曲传播。当光线遇到介质边界时，会发生反射、折射和衍射现象。

光的物理性质包括波动性和粒子性。波动性表现为光的干涉、衍射和相干等现象。粒子性表现为光的能量量子化现象，即光子。光的能量可以用能量量子公式E=hf来计算，其中h为普朗克常数，f为光的频率。

光的基本定律包括斯涅尔定律、菲涅尔公式、光的色散和偏振等。斯涅尔定律指出了光线在两种介质中传播时的折射规律。菲涅尔公式描述了光在介质表面反射和透射的规律。

光的色散是指不同波长的光在介质中传播时折射角度不同的现象。光的偏振是指光波在一个特定方向上振动的现象。

光学的历史可以追溯到古希腊时期。当时的哲学家们认为，视觉是由眼睛向外发射光线产生的。但是，另一些哲学家认为，视觉是由外界事物发出的光线进入眼睛产生的。这些观点直到17世纪之前都没有得到解决。

在17世纪，伽利略和开普勒发现了望远镜和显微镜，使得光学实验得以进行。同时，牛顿发现了白光经过三棱镜后会分解成七种颜色的光谱，从而提出了光的粒子性理论，即光由粒子组成。

在18世纪，杨氏双缝干涉实验证明了光的波动性质，随后菲涅耳提出了波动理论，解释了光的衍射和干涉现象。菲涅耳的理论被马克斯韦整合到了电磁波理论中。

19世纪末和20世纪初，光学进入了一个新的时期。瑞利和阿贝发明了物镜和目镜，使得望远镜和显微镜的分辨率得到了大幅提高。

光的偏振现象被发现，并且被应用于显微镜和光学仪器中。X射线和光学光谱学等新技术也被开发出来。

20世纪中期，激光被发明。激光光束的单色性、方向性和相干性使得激光在科学、工业和医学等领域得到了广泛应用。随着技术的发展，现在的激光已经具有纳秒、皮秒、飞秒等超短脉冲宽度，以及超高功率等特点。

现代光学已经成为一门独立的学科，包括物理光学、几何光学、光学仪器等分支。光学在现代科学技术中的应用非常广泛，涉及到物理、化学、生物、医学、通信、信息等领域。

在物理领域，光学被广泛应用于天文学、粒子物理学、量子力学等研究中。例如，通过测量星光的光谱，可以研究星体的性质和组成。

在粒子物理学中，光子被用于探测微观粒子的运动和相互作用。在量子力学中，光学技术被应用于量子信息的处理和传输。

在化学领域，光学被用于分析化学和有机合成等方面。例如，荧光光谱、拉曼光谱和红外光谱等技术被广泛应用于分析物质的组成和结构。

光化学反应也被广泛应用在生物学领域，光学被广泛应用于显微镜、成像和光学传感器等方面。通过显微镜，可以观察细胞和生物分子的结构和功能，揭示生物学的奥秘。

成像技术，如光学相干层析成像和多光子显微镜等，被用于研究生物体内的结构和功能。光学传感器被用于检测和测量生物分子和细胞的特性和活动。

在医学领域，光学被广泛应用于医学影像、诊断和治疗等方面。例如，X射线和MRI等成像技术被用于检查和诊断疾病。

光学相干断层扫描和光学成像技术被用于眼科诊断和治疗。激光在眼科手术、皮肤美容和癌症治疗等方面也被广泛应用。

在通信和信息技术领域，光学被用于光通信和光存储等方面。光通信技术是一种高速、高带宽、低损耗和安全可靠的通信技术。光存储技术可以实现高密度、高速度和长期稳定的数据存储。

光学在材料科学中的应用包括光学薄膜、光学纤维、光学陶瓷和光学晶体等方面。光学薄膜可以通过改变薄膜厚度和材料组成来实现特定的光学性质，例如透明度、反射率和吸收率等。

光学纤维可以用于光传输、光纤通信和光纤传感等方面。光学陶瓷和光学晶体则具有优异的光学性质，例如高透过率、低色散和高光学非线性性等，被广泛用于光学器件和光学系统中。

光学在环境科学中的应用包括光学传感器、光学探测和光学监测等方面。光学传感器可以用于检测大气污染物、水质污染物和土壤污染物等。

光学探测技术可以用于监测大气和海洋中的生物和化学物质等。光学监测技术可以用于监测地球表面的变化和气候变化等。

光学在能源领域中的应用包括光伏技术、光催化技术和光热技术等方面。光伏技术利用光能将太阳能转化为电能，被广泛应用于太阳能电池和太阳能发电等方面。

光催化技术则利用光能催化化学反应，被用于环境治理和能源生产等方面。光热技术则利用光能将太阳能转化为热能，被用于太阳能热水器和太阳能空调等方面。

光学在安全领域中的应用包括激光雷达、红外成像和光谱分析等方面。激光雷达可以用于测量和监测物体的位置和运动轨迹，被广泛应用于交通安全、工业安全和国防安全等方面。

红外成像技术可以通过检测红外辐射来实现无损检测和隐蔽目标探测等。光谱分析技术可以通过检测物质的光谱特征来实现物质的识别和分析，被广泛用于化学分析和食品安全等方面。

光学是一门广泛应用于各个领域的学科，它的发展历程中涉及到了众多重要的科学发现和技术创新。随着技术的发展和应用的拓展，光学将在未来发挥越来越重要的作用。

在过去几百年间，光学不断发展和进步，推动了许多重要科学和技术的发展。随着人类对光学性质的认识不断加深和发展，光学在各个领域的应用也将不断拓展和创新，为人类社会的发展和进步做出新的贡献。

波动光学是光学中重要的理论之一，它将光视为一种波动现象，解释了光的传播、干涉、衍射和偏振等现象。在波动光学中，光的传播可以用波动方程和互相作用的振动模式来描述。

干涉和衍射则可以用走时差和衍射积分的方法来分析和计算。偏振则可以用偏振器和波片等光学器件来实现。

几何光学是另一种重要的光学理论，它将光视为一种沿直线传播的射线，解释了光的反射、折射和成像等现象。

在几何光学中，光线可以用射线方程和光学器件的特性来描述。反射和折射则可以用斯涅尔定律和折射定律等公式来计算。成像则可以用透镜和反射镜等光学器件来实现。

量子光学是光学中最新的理论之一，它将光视为一种粒子现象，解释了光的发射、吸收和非线性光学等现象。在量子光学中，光可以用光子来描述，光子具有波粒二象性和相干性质。

发射和吸收则可以用自发辐射和受激辐射等过程来描述。非线性光学则可以用光子-光子相互作用和光子-物质相互作用等机制来分析和计算。

光通信是一种高速、高效、低成本的通信方式，已经成为了现代通信的重要手段。在光通信中，光纤作为传输介质，光波作为信息载体，通过调制和解调等技术实现信息的传输和处理。

光通信具有带宽宽、噪声低、干扰小等优点，已经被广泛应用于电话、互联网、数据中心等领域。

光学在医疗领域中也有重要的应用。例如，光学成像技术可以用于疾病的诊断和治疗，如光学相干断层扫描（OCT）技术可以用于眼科、皮肤科、心血管科等领域中的疾病诊断。

光学还可以用于光治疗、光动力疗法等领域，具有快速、安全、非侵入性等优点。

光学在制造业中也有广泛的应用，例如光刻技术可以用于半导体芯片的制造，激光加工技术可以用于金属加工、精密加工等领域。

光学测量技术也可以用于质量检测、尺寸测量等领域，具有高精度、高效率、非接触等优点。

光学在科学研究中也有广泛的应用，例如激光技术可以用于原子物理、量子物理、材料科学等领域中的研究，光谱分析技术可以用于化学分析、生物分析等领域中的研究，光学显微镜技术可以用于生物学、医学等领域中的研究。

其中之一是自适应光学技术，这是一种能够通过实时反馈和控制来消除光学系统中的像差和其他畸变的技术。自适应光学技术已经被应用于望远镜、卫星通信、激光雷达等领域。

另一个有趣的领域是量子光学，这是研究光和物质之间的相互作用，并且使用量子力学来描述和控制光的性质和行为的领域。量子光学的应用包括量子计算、量子通信、量子密码学等领域。

还有一些新兴的光学领域，如非线性光学、光子晶体、光纤传感等，这些领域都在不断地发展和探索中。

光学也正在与其他学科和领域相结合，例如生物医学、材料科学、能源、环境等，以应对现实世界的挑战和需求。

光的传播是光学的基础，它包括光的直线传播和光的折射、反射等现象。光的传播是通过麦克斯韦方程组和麦克斯韦方程组的边界条件来描述的。

干涉是光学中的重要现象之一，它描述的是两束或多束光波相遇时产生的互相干涉现象。干涉可以分为构成干涉和破坏干涉两种类型。

衍射是指光波遇到一个物体边缘时发生偏折的现象。衍射是光学中的一个重要现象，它在许多实际应用中都起着重要作用，如显微镜、光栅、天文望远镜等。

吸收是指光在物质中被吸收的现象。不同物质对不同波长的光有不同的吸收特性，这种吸收特性对于很多应用都非常重要，如光学传感、光学通信等。

散射是指光在物质中发生散射的现象。散射分为弹性散射和非弹性散射两种类型，常见的散射现象包括光的瑞利散射、布拉格散射等。

光学作为一门古老而又新兴的学科，涉及到广泛的应用领域和重要的理论和概念。随着科学技术的不断发展和进步，光学学科也将不断创新和拓展，为人类社会的发展和进步作出新的贡献。

光学作为一门独立的学科，已经成为了现代科学中不可或缺的一部分。

它的研究和应用涉及到许多领域，从基础科学研究到应用领域的工业制造和医疗诊断，都有广泛的应用。随着科技的不断发展和进步，光学的前景也将越来越广阔。

带你了解光通信

光通信在当今社会应用广泛，今天为大家带来的内容让您快速了解光通信。喜欢的朋友们可以收藏和转发哦！

光通信是以光波为载波的通信方式。

增加光路带宽的方法有两种：一是提高光纤的单信道传输速率；二是增加单光纤中传输的波长数，即波分复用技术（WDM）。

按光源特性，可分为激光通信和非激光通信；按传输介质，可分为大气激光通信和光纤通信；按传输波段，可分为可见光通信、红外光通信和紫外光通信。

光是一种电磁波，其波长通常在1×103～5×10-3微米范围内。光的频率高，光通信的频带宽，通信容量大，抗电磁干扰能力强。激光通信是利用激光传输信息的，激光是一种方向性极强的相干光；非激光通信是利用普通光源（非激光）传输信息的，如灯光通信。

大气激光通信不需要铺设线路，便于机动，但易受气候和外界影响，适用于地面近距离通信和通过卫星反射进行的全球通信。采用激光器作光源的光纤通信，不受外界干扰，保密性好，使用范围广，适用于陆上和越洋的远距离大容量的干线数字通信。采用发光管作光源的光纤通信属非激光通信，适用于近距离、中小容量的模拟或数字通信。

可见光通信是利用可见光（波长0.76～0.39微米）传输信息的。早期的可见光通信采用普通光源，如火光通信、灯光通信、信号弹等。由于普通光源散发角大，通信距离近，只能作为视距内的辅助通信。

近代的可见光通信有氦氖激光（红色）通信和蓝绿激光通信。红外光通信是利用红外线（波长1000～0.76微米）传输信息的。紫外光通信是利用紫外线（波长0.39～5×10-3微米）传输信息的。通常所说的红外光通信和紫外光通信均为非激光通信。这种通信所用的设备结构简单、体积小、重量轻、价格低，但在大气信道中传输时易受气候影响，适用于沿海岛屿间的辅助通信。红外光通信还可用作近距离遥控、飞机内广播和航天飞机内宇航员间的通信等。随着科学技术的发展，非激光通信已部分地被激光通信所代替。利用烽火、灯光传输信息的方式是简易的可见光通信。

1880年，美国人A.G.贝尔发明了光电话。第二次世界大战期间，光电话曾在军事上得到应用，光源是非相干光源，在大气中传输受气候影响大，可靠性差，通信距离近，通信质量差，从而限制了它的发展和应用。1960年，激光器的问世解决了光通信的光源问题。由于光在大气信道传输时存在的缺点，促使人们转向传光线路的研究，探索了各种空心式波导管和透镜式线路，同时也开始了对光纤的研究。

1966年，华人科学家高锟曾预言光纤损耗可降低到20分贝／千米以下。1970年，美国康宁玻璃公司生产出损耗为20分贝／千米的光纤，使光通信进入了以光纤为传输介质的新阶段。随着半导体激光器寿命的不断延长和光纤损耗的不断降低，各种类型的光纤通信系统大量投入使用。光纤通信将朝着长波长、单模、超低损耗、密集波分复用、超大容量、相干外差检测、光集成和不用光电变换的全光通信等方向发展。

在70年代国外的低损耗光纤获得突破以后，中国从1974年开始了低损耗光纤和光通信的研究工作，并于70年代中期研制出低损耗光纤和室温下可连续发光的半导体激光器。

1979年分别在北京和上海建成了市话光缆通信试验系统，这比世界上第一次现场试验只晚两年多。这些成果成为中国光通信研究的良好开端，并使中国成为当时少有的几个拥有光缆通信系统试验段的几个国家之一。到80年代末，中国的光纤通信的关键技术已达到国际先进水平。

从1991年起，中国已不再建长途电缆通信系统，而大力发展光纤通信。在“八五”期间，建成了含22条光缆干线、总长达33000公里的“八横八纵”大容量光纤通信干线传输网。

1999年1月，中国第一条最高传输速率的国家一级干线（济南——青岛）8×2.5Gb/s密集波分复用（DWDM）系统建成，使一对光纤的通信容量又扩大了8倍。

我国十分重视光通信器件的研发，通过国家技术发展计划安排专题，组织技术攻关，跟踪国际先进技术等措施的实施，极大地推动了光通信器件的研究开发和产业化工作。随着光器件产业逐渐向中国转移，光通信行业基础设施建设进一步加快，中国已成为全球光电元器件的重要生产销售基地。

光通信器件是构建光通信系统与网络的基础，高速光传输设备、长距离光传输设备和智能光网络的发展、升级以及推广应用，都取决于光通信器件技术进步和产品更新换代的支持。因此，通信技术的更新与升级将促使光通信器件不断发展进步。

2010年中国生产制造的器件已占全球25%以上市场份额;我国光器件市场规模在全球市场中的份额也已从2008年的17%增加到2010年的26%左右，市场规模达到93亿人民币，同比增长率更是高达30%。

光电子器件行业厂商数量相对较多，全球生产光电子器件的厂商250余家，行业整体来看还属于一个完全竞争的市场。随着中小企业的退出和行业收购兼并的进行，行业的市场集中度呈上升趋势，行业的竞争激烈程度趋缓。而国内企业不仅要直面国内本土企业的竞争，还要承受来自国外企业的竞争压力，整体竞争较为激烈。

随着宽带中国战略进程的推进，国内三大电信运营商加快光网城市建设的步伐，我国光通信产业呈现出高速增长态势。

我国在光纤光缆方面，得益于三网融合和宽带政策对光纤的大量需求，2012年市场对光纤的需求迅速增加，使得光纤业基本面出现好转。行业总体供需呈弱势均衡、总体偏紧的态势，从而为光纤价格提供了较强支撑，为行业盈利改善提供了基本保障。同时，行业内主要厂商均在2012年实现较大规模光纤预制棒自产产能，使得此部分光纤企业盈利能力得到较大改善。

在光网络系统设备方面，三网融合形势下的FTTH、NGB与双向改造等热潮，将在未来长时间内释放大量光通信设备需求。三网融合将刺激广电及电信运营商对光纤网络建设的投入，国内PON设备、ODN市场需求增大，PTN、OTN网络升级也会带动相应设备需求的上升。

在光器件光模块方面，随着市场的持续升温，光器件产业投资不断扩大，国内涌现出一大批光器件企业。国家对光通信产业加大扶持，企业投入研发比重上升，这无疑是有利于产业长期发展的。在三网融合的大前提下，光器件投资成本占比不断上升，业内分析预计，未来随着光电子器件集成化和智能化的进一步提高，光电子器件占光传输设备成本的比例将达到30%以上。

《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》涉及战略新兴产业7个行业、24个重点发展方向下的125个子方向，共3100余项细分的产品和服务。细分的产品和服务中包括950项新一代信息技术产业相关产品和服务，其中包含了下一代信息网络产业中的光通信设备。

光通信设备，包括光纤，FTTx用G.657光纤、宽带长途高速大容量光纤传输用G.656光纤、光子晶体光纤、掺稀土光纤（包括掺镱光纤、掺铒光纤、掺铥光纤等）、激光能量传输光纤，以及具有一些特殊性能的新型光纤，包括塑料光纤、聚合物光纤等。

光纤接入设备，无源光网络（PON）、光线路终端（OLT）、光网络单元（ONU）、波分复用器等。

光传输设备，线路速率达到40Gbit/s、100Gbit/s的超大容量（1.6Tb/s及以上）密集波分复用（DWDM）设备，可重构光分差复用设备（ROADM）及波分复用系统用光交叉互连（OXC）设备，大容量高速率OTN光传送网设备以及分组化增强型OTN设备、PTN分组传送网设备、MSTP/MSAP多业务传输和接入设备，高速光器件（有源和无源）。

最基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。其中数据源包括所有的信号源，它们是话音、图象、数据等业务经过信源编码所得到的信号；光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号，先后用过的光波窗口有0.85μm、1.31μm和1.55μm。光学信道包括最基本的光纤，还有中继放大器EDFA等；而光学接收机则接收光信号，并从中提取信息，然后转变成电信号，最后得到对应的话音、图象、数据等信息。。

人类的想象力和创造力是无穷的，当人们经过艰苦的探索，掌握了光纤通信的奥秘，把地球用一束束的玻璃丝牢牢地裹起来以后，人们又把目标盯在了地球之外的宇宙空间，这就是宇宙激光通信。

由于宇宙空间没有大气或尘埃，激光在那里传输时比在大气中的衰减小得多，因而激光用于宇宙通信既优越又经济，这受到各国的普遍重视，已经有大量的科学家投身到了这个研究的领域。

当我们冷静地回顾一下光通信的发展历史时，不难发现，人们使用过的光通信的传输媒质有大气、水、液体纤维导管、玻璃纤维、光缆，甚至还在尝试使用外层空间；用于光通信的波长范围从红外线、可见光到高频射线。人类孜孜不倦的尝试和丰富的想象力启发我们：我们总可以找到比以前更好的传输媒质！我们也可以充分利用电磁波广阔的频谱！

应该认识到，人类的发明和创造通常是建立在对前人认识成果的改造和创新的基础之上的，尽管当前光通信传输领域占主导地位的是光纤，但是这并不意味着其它方式被淘汰了，只要展开自己想象的翅膀，我们依然能够找到更好的传输媒质，当然我们也可以考虑将以前尝试过的传输媒质进行新的加工，从而获得比光纤更优越的传输性能。比如人类正在探索的宇宙光通信，它的身上不也闪烁着BELL光电话的灵感之光吗？

光纤定律

摩尔定律

早在1964年，英特尔公司创始人戈登·摩尔(Gordon Moore）在一篇很短的论文里断言：每18个月，集成电路的性能将提高一倍，而其价格将降低一半。这就是著名的摩尔定律。

由此，微处理器的速度会每18个月翻一番。这就意味着每5年它的速度会快10倍，每10年会快100倍。同等价位的微处理器会越变越快，同等速度的微处理器会越变越便宜。

可以想见，在未来，世界各地的人不但都可以通过自己的计算机上网，而且还可以通过他们的电视、电话、电子书和电子钱包上网。作为迄今为止半导体发展史上意义最深远的定律，摩尔定律被集成电路近40年的发展历史准确无误地验证着。

吉尔德定律

乔治·吉尔德曾预测，在未来25年，主干网的带宽将每6个月增加一倍。其增长速度超过摩尔定律预测的CPU增长速度的3倍。几乎所有知名的电讯公司都在乐此不疲地铺设缆线。当带宽变得足够充裕时，上网的代价也会下降。在美国，已经有很多的ISP向用户提供免费上网的服务。

麦特卡尔夫定律

以太网的发明人鲍勃·麦特卡尔夫告诉我们：网络价值同网络用户数量的平方成正比。如果将机器联成一个网络，在网络上，每一个人可以看到所有其他人的内容，100人每人能看到100人的内容，所以效率是10000。10000人的效率就是100000000。

联合国“1999世界电信论坛会议” 副主席约翰·罗斯(John Roth）在10日论坛开幕演说时提出“新摩尔定律”――光纤定律，互联网带宽每9个月会增加一倍的容量，但成本降低一半，比晶片变革速度的每18个月还快。

摩尔定律（Moore's Law）用来形容半导体科技的快速变革，平均每18个月，晶片的容量会成长一倍，成本却减少一半；“光纤定律”（OpticalLaw）则用来形容网络科技。

传输网络的最终目标是构建全光网络，在接入网、城域网、骨干网完全实现“光纤传输代替铜线传输”。

骨干网是对速度、距离和容量要求最高的一部分网络，将ASON技术应用于骨干网，是实现光网络智能化的重要一步，其基本思想是在过去的光传输网络上引入智能控制平面，从而实现对资源的按需分配。DWDM也将在骨干网中一显身手，未来有可能完全取代SDH，从而实现IPOVERDWDM。

城域网将会成为运营商提供带宽和业务和瓶颈，同时，城域网也将成为最大的市场机遇。基于SDH的MSTP技术成熟、兼容性好，特别是采用了RPR、GFP、LCAS和MPLS等新标准之后，已经可以灵活有效地支持各种数据业务。

对接入网来说，FTTH(光纤到户）是一个长远的理想解决方案。FTTx的演进路线将是逐渐将光纤向用户推近的过程，即从FTTN（光纤到小区）到FTTC(光纤到路边）和FTTB（光纤到公寓小楼）乃至最后到FTTP(光纤到驻地）。当然这将是一个很长的过渡时期，在这个过程中，光纤接入方式还将与ADSL/ADSL2+并存。

基于上述全光网络构架有很多核心技术，它们将引导光通信的未来发展。下面着重介绍ASON、FTTH、DWM、RPR这四项最重要的技术。

ASON

无论从国内研发进展、试商用情况，还是从国外的发展经验来看，国内运营商在传送网中大规模引入ASON技术将是必然的趋势。ASON(AutomaticallySwitchedOpticalNetwork，智能光网络）是一种光传送网技术。产品和市场状况表明，ASON技术已经达到可商用的成熟程度，随着3G、NGN的大规模部署，业务需求将进一步带动传送网技术的发展，预计2007年ASON将得到更加广泛的商用。

2006年各大主要设备提供商华为、中兴、烽火、Lucent等已经推出了其可商用的ASON产品。中国电信、中国网通、中国移动、中国联通和中国铁通陆续开展了ASON的应用测试和小规模商用。

ASON在国外成功商用的经验表明，ASON将在骨干传送网发挥不可替代的作用。例如，AT&T的140个节点覆盖美国的骨干传送网；BT组建21CN网，已建40个ASON节点；Vodafone的131个节点覆盖英国的ASON骨干传送网，等等。

然而，ASON在路由、自动发现、ENNI接口等几方面的标准化工作还不完善，这成为制约ASON技术发展和商用的重要因素。未来中国将参与更多的ASON标准化工作，同时，ASON的标准化，尤其是其中ENNI的标准化，将取得突破性进展。

FTTH

FTTH(Fiber To The Home，光纤到户）是下一代宽带接入的最终目标。实现FTTH的技术中，EPON(Ethernet Passive Optical Networks)将成为未来中国的主流技术，而GPON（Gigabit-capable passive optical networks）最具发展潜力。

EPON采用Ethernet封装方式，所以非常适于承载IP业务，符合IP网络迅猛发展的趋势。国家已经将EPON作为“863”计划重大项目，并在商业化运作中取得了主动权。

GPON比EPON更注重对多业务的支持能力，因此更适合未来融合网络和融合业务的发展。但是它还不够成熟并且价格偏高，还无法在中国大规模推广。

中国的FTTH还处于市场启动阶段，离大规模的商业部署还有一段距离。在未来的产业化发展中，运营商对本地网“最后一公里”的垄断是制约FTTH发展的重要因素，采取“用户驻地网运营商与房地产开发商合作实施”的形式，更有利于FTTH产业的健康发展。从日本、美国、欧洲和韩国等国家的FTTH发展经验来看，FTTH的核心推动力在于网络所提供的丰富内容，而政府对应用和内容的监控和管理政策也会制约FTTH的发展。

WDM

WDM突破了传统SDH网络容量的极限，将成为未来光网络的核心传输技术。

按照通道间隔的不同，WDM(WavelengthDivisionMultiplexing，波分复用）可以分为DWDM（密集波分复用）和CWDM(稀疏波分复用）这两种技术。DWDM是当今光纤传输领域的首选技术，但CWDM也有其用武之地。

2006年，烽火、华为等设备厂商都推出了自己的DWDM系统，国内运营商也开展了相关的测试和小规模商用。未来DWDM将在对传输速率要求苛刻的网络中发挥不可替代的作用，如利用DWDM来建设骨干网等。

相对于DWDM，CWDM具有成本低、功耗低、尺寸小、对光纤要求低等优点。未来几年，电信运营商将会严格控制网络建设成本，这时CWDM技术就有了自己的生存空间，它适合快速、低成本多业务网络建设，如应用于城域和本地接入网、中小城市的城域核心网等。

RPR

弹性分组环（ResilientPacketRing，RPR）将成为未来重要的光城域网技术。许多国内外传输设备厂商都开发了内嵌RPR功能的MSTP设备，RPR技术得到了大量芯片制造商、设备制造商和运营商的支持和参与。

在标准化方面，IEEE802.17的RPR标准已经被整个业界认可，而国内的相关标准化工作还在进行中。未来RPR将主要应用于城域网骨干和接入方面，同时也可以在分散的政务网、企业网和校园网中应用，还可应用于IDC和ISP之中。

光纤通信之所以受到人们的极大重视，这是因为和其它通信手段相比，具有无以伦比的优越性。

1.通信容量大

从理论上讲，一根仅有头发丝粗细的光纤可以同时传输1000 亿个话路。虽然未达到如此高的传输容量，但用一根光纤同时传输24 万个话路的试验已经取得成功，它比传统的明线、同轴电缆、微波等要高出几十乃至上千倍以上。一根光纤的传输容量如此巨大，而一根光缆中可以包括几十根甚至上千根光纤，如果再加上波分复用技术把一根光纤当作几根、几十根光纤使用，其通信容量之大就更加惊人了。

2.中继距离长

由于光纤具有极低的衰耗系数（商用化石英光纤已达0.19dB/km 以下），若配以适当的光发送与光接收设备，可使其中继距离达数百公里以上。这是传统的电缆（1.5km）、微波（50km）等根本无法与之相比拟的。因此光纤通信特别适用于长途一、二级干线通信。据报导，用一根光纤同时传输24 万个话路、100 公里无中继的试验已经取得成功。此外，已在进行的光孤子通信试验，已达到传输120 万个话路、6000 公里无中继的水平。因此，在不久的将来实现全球无中继的光纤通信是完全可能的。

3.保密性能好

光波在光纤中传输时只在其芯区进行，基本上没有光“泄露”出去，因此其保密性能较好。

4.适应能力强

是指，不怕外界强电磁场的干扰、耐腐蚀，可挠性强（弯曲半径大于25 厘米时其性能不受影响）等。

5.体积小，重量轻

便于施工维护 。光缆的敷设方式方便灵活，既可以直埋、管道敷设，又可以水底和架空。

6.原材料来源丰富潜在价格低廉

制造石英光纤的最基本原材料是二氧化硅即砂子，而砂子在大自然界中几乎是取之不尽、用之不竭的。因此其潜在价格是十分低廉的。

我们知道，任何一件事物都不会是十全十美的。缺点有如下几点：

1.质地脆，机械强度差。

2.光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术。

3.分路、耦合不灵活。

4.光纤光缆的弯曲半径不能过小（>20cm）。

5.有供电困难问题。

相关问答

而红外光和紫外光通信属于非激光通信,我被弄糊涂了?_作业帮

[最佳回答]你看的那篇文章有问题的.激光是相干光,波长是单一的,无论是红外波段,还是紫外波段都叫激光.如果有很多波长构成的光,尽管显示是红色的,它们是非相干...

信息交换方式有哪些主要区别?

2、报文长度未作规定,报文只能暂存在磁盘上,磁盘读取占用了额外的时间。3、任何报文都必须排队等待:不同长度的报文要求不同长度的处理和传输时间,即使非常短...

什么是无协议通讯?

计算机通信网络中两台计算机之间进行通信所必须共同遵守的规定或规则。所谓无协议通讯就是说通信网络的两个或多个终端通过通信网络实现数据的传输,而不必遵...

消息与通讯有什么不同?

消息和通讯都是信息传递的方式,但它们在含义和用途上有一些不同。1.含义不同:消息是指从一个实体发送给另一个实体的短暂的、非持久化的信息。通讯则是指通过...

大家对潘建伟所说的“墨子首次证明了光沿直线传播，这启发了量子通信”这句话，有何看法呢?

关于《墨经》对小孔成像现象的论述记载,各种科普文章也有相当多的解读,其明确地指出光线直线传播的特征,使得墨子成为了中国历史学意义上的光学开山鼻祖。而中...

现代的通讯方式有哪些?

在通讯越来越迅捷的今天,电报的作用已经不是很大了,也许有一天电报就会从我们的生活中消失了。电报是通信业务的一种,是最早使用电进行通信的方法。它利用电...

光纤直驱和光纤直连是一样的吗?

光纤直驱和光纤直连并不是完全相同的概念。光纤直连(FiberDirectConnection)是指直接用光纤连接两个设备或节点,使其能够直接进行光信号的传输和通信,通常...

WIFI就是WLAN吗，二者有啥关系与区别?

Wi-Fi标识自从实行IEEE802.11b以来,无线网络取得了长足的进步,因此基于此技术的产品也逐渐多了起来,解决各厂商产品之间的兼容性问题就显得非常必要。因为I...

SPI、I2C、USART等协议有什么共同点和区别?

它通讯只需要两根线,一根是数据线(SDA),一根时钟线(SCL),这种通讯方式是主机和从机没有明确区分出来,但是工作时候只能有一个主机,至于哪一个都可以,看...USART...

通信工程与计算机科学与技术哪个发展前途个好-ZOL问答

各个偏向不同,但基础知识都一样,就是说专业课不同,非专业课都一样,其实没什么区别有用(0)回复tongxin有用(0)回复展开查看全部8条讨论精品应用推荐新...