【正文】 字網(wǎng) (BISDN)發(fā)展的需要。光傳送網(wǎng)由于 ASON的引入，其分層模型從傳統(tǒng)的兩層結(jié)構(gòu)（管理平面和傳送平面），引入一個控制面，從而進化成三層（控制平面 /管理平面 /傳送平面），控制平面具有了傳統(tǒng)光傳送網(wǎng)管理面的智能控制，業(yè)務(wù)提供由集中式人工配置演變?yōu)榉植际阶詣犹峁? WTI Wireless Technology Innovation Institute 12 ? 頻帶寬，通信容量大?；ヂ?lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（ IETF）將多協(xié)議標簽交換（ MPLS）技術(shù)與光交換技術(shù)的有機結(jié)合，發(fā)展了通用多協(xié)議標簽交換（ GMPLS）技術(shù)，其實質(zhì)是想將日益成熟的 IP協(xié)議族的應(yīng)用于光網(wǎng)絡(luò)。光分插復(fù)用器（ OADM）、光交叉連接器（ OXC）等光節(jié)點技術(shù)的成熟為 OTN的發(fā)展鋪平了道路，光網(wǎng)絡(luò)的拓撲形式從環(huán)網(wǎng)向格形網(wǎng)演化，一些復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)功能（如保護和恢復(fù)）也得以實現(xiàn)。 總之，在數(shù)十年的發(fā)展過程中，光纖通信系統(tǒng)經(jīng)歷了三代： WTI Wireless Technology Innovation Institute 10 ? SDH網(wǎng)絡(luò)可以算是第一代的光網(wǎng)絡(luò)，它的特點是以點到點波分復(fù)用（ WDM）傳輸系統(tǒng)為基礎(chǔ)，提供大容量、長距離、高可靠的業(yè)務(wù)傳送，但所有的交換和選路在電層實現(xiàn)。而色散位移光纖（ DSF，）是應(yīng)用于第三代光纖通信系統(tǒng)的一項重要成就。這兩個波段又可以分別稱為光通信的第 4窗口和第 5窗口。由于受激拉曼散射效應(yīng)的閾值很高，隨作近年來大功率半導(dǎo)體激光器的研制成功，這項光放大技術(shù)已經(jīng)開始走向?qū)嵱谩? ? 最近五年，技術(shù)上已經(jīng)成熟的多種類型的光放大器（ EDFA、 GSEDFA、 TDFA、 GSTDFA和 RFA）已經(jīng)覆蓋了 13651650nm波長范圍，使得在上述范圍內(nèi)實施波分復(fù)用成為可能。 一類是用活性介質(zhì) ，如半導(dǎo)體材料和摻稀土元素（如 Nd，Sm， Ho， Er， Pr， Tm和 Yb）的光纖，利用受激輻射機制實現(xiàn)光的直接放大，如半導(dǎo)體激光放大器和摻雜光纖放大器； 一類是基于光纖的非線性效應(yīng) ，利用受激散射機制實現(xiàn)光的直接放大，如光纖喇曼放大器和光纖布里淵放大器。根據(jù)增益介質(zhì)的不同，目前主要有兩類光放大器： (3) 90年代初，光放大器的問世引起了光纖通信技術(shù)的重大變革，這在光通信史上具有里程碑的意義。光探測器也達到了 GHz的響應(yīng)靈敏度。 ? 光探測器發(fā)展異常迅速。 WTI Wireless Technology Innovation Institute 6 ? 目前，半導(dǎo)體激光器不僅可以在室溫下工作，而且其直接調(diào)制速率可以達到 10Gbit/s乃至更高，逐漸滿足了高效率、高速率、低啁啾、大功率、長壽命等要求。 ? 我國目前也有相當多的公司可以拉制性能很好的通信光纖，比如長飛、大唐電信等等。 光纖通信的發(fā)展歷程 WTI Wireless Technology Innovation Institute 5 ? 高錕博士早就指出降低玻璃內(nèi)的過渡金屬雜質(zhì)離子是降低光纖衰耗的主要因素，后來研究發(fā)現(xiàn) OH離子對衰耗也有重要影響，通過限制上面兩方面的雜質(zhì)離子， 1980年，光纖衰減就降低到了 ，接近理論值。 ? 1970年，美國康寧（ Corning）公司首先研制成衰減為 20dB/Km的光纖。 ? 1966年，英籍華人高錕（ C. K. Kao)預(yù)見利用玻璃可以制成衰減為 20dB/Km的通信光導(dǎo)纖維（即光纖）。WTI Wireless Technology Innovation Institute 1 BUPT 通信工程師 —— 有線傳輸工程 雷新華 博士 北京郵電大學 WTI Wireless Technology Innovation Institute 2 概 要 ? 光纖通信基本理論 ? 光纖通信的發(fā)展及特點 ? 基本光纖系統(tǒng)組成 ? 光發(fā)送機 、 光接收機 ? 光檢測器 、 光放大器 ? 光傳送網(wǎng)技術(shù) ? 光層連網(wǎng)概述 ? 同步數(shù)字 (SDH)傳送網(wǎng)技術(shù) ? WDM光傳送網(wǎng)絡(luò) ? WDM光傳送網(wǎng)絡(luò)基本概念 ? 波分復(fù)用光纖網(wǎng)絡(luò)特點 WTI Wireless Technology Innovation Institute 3 光纖通信基本理論 WTI Wireless Technology Innovation Institute 4 (1) 光纖通信是以光作為信息載體，以光纖作為傳輸媒介的通信方式。 光纖通信技術(shù)是 30年來迅猛發(fā)展起來的高新技術(shù)，給世界通信技術(shù)乃至國民經(jīng)濟、國防事業(yè)和人民生活帶來了巨大變革。當時世界上最優(yōu)秀的光學玻璃衰減高達 1000dB/Km。從此，光纖就進入了實用化的發(fā)展階段，世界各國紛紛開展光纖通信的研究。 這就使得長距離的光纖通信成為可能，這在光纖通信史上具有里程碑的意義。 ? 不同種類的光纖也相繼研發(fā)出來，比如 色散位移光纖、保偏光纖、摻雜光纖、塑料光纖、光子晶體光纖等等。光纖與光源的逐年進步解決了衰減和色散問題，其結(jié)果是增加了光纖系統(tǒng)的通信容量。 (2)光纖通信系統(tǒng)中使用的光源經(jīng)歷了從發(fā)光二極管到半導(dǎo)體激光器的進步。 WTI Wireless Technology Innovation Institute 7 ? 光放大器都是由增益介質(zhì)、能源、輸入輸出耦合結(jié)構(gòu)組成。它節(jié)省了光電變換的中繼過程，而且實現(xiàn)了波長透明、速率透明和調(diào)制方式透明的光信號放大，從而誕生了采用波分復(fù)用（ WDM）技術(shù)的新一代光纖系統(tǒng)商用化。 WTI Wireless Technology Innovation Institute 8 ? 在光纖放大器被新一代波分復(fù)用系統(tǒng)廣泛使用的同時，光纖放大器的研究和開發(fā)也在不斷進步。 ? 拉曼放大器（ RA）利用了光纖中的拉曼散射效應(yīng)實現(xiàn)光信號的放大。 ? 光通信窗口新的劃分： 15701604nm稱為 L波段，短于 1525nm的波長范圍稱為 S波段，這個波段因為全波光纖的研制成功可以擴展到1365nm。 WTI Wireless Technology Innovation Institute 9 ① 工作波長為 ； ② 工作波長為 ；