Documento sobre tecnología de fuente de luz de comunicación por fibra óptica (2)
Descripción general de la tecnología de comunicación por fibra óptica de China
El desarrollo de la comunicación por fibra óptica depende del progreso de la tecnología de comunicación por fibra óptica. En los últimos años, la tecnología de comunicación por fibra óptica ha logrado grandes avances y constantemente surgen nuevas tecnologías, lo que mejora enormemente las capacidades de comunicación y amplía el alcance de aplicación de la comunicación por fibra óptica.
1. Estado de desarrollo de la fibra óptica y el cable en China
1.1 Fibra óptica ordinaria
La fibra óptica monomodo ordinaria es la fibra óptica más utilizada. Con el desarrollo de los sistemas de comunicación óptica, la distancia del relé óptico y la capacidad del canal de longitud de onda única aumentan, el rendimiento de la fibra óptica G.652.A puede optimizarse aún más, lo que demuestra que el bajo coeficiente de atenuación en el área del borde 1550 no se utiliza por completo. , y el coeficiente de atenuación más bajo de la fibra óptica no está en la misma área que el punto de dispersión cero. Estas mejoras se han logrado con fibra monomodo con longitud de onda de corte desplazada que cumple con ITU G.654 y fibra monomodo con dispersión desplazada que cumple con G.653.
Cable óptico de red de 1,2 núcleos
Las líneas troncales de mi país (incluidas las líneas troncales nacionales, las líneas troncales provinciales y las líneas troncales regionales) tienen cables ópticos totalmente utilizados, entre ellos, multimodo. Se han eliminado las fibras ópticas y se utilizan todas las fibras ópticas monomodo, incluidas la fibra óptica G.652 y la fibra óptica G.655. La fibra óptica G.653 se ha utilizado en China, pero no se desarrollará en el futuro. Dado que la fibra óptica G.654 no puede aumentar significativamente la capacidad del sistema de fibra óptica, no se ha utilizado en los cables ópticos terrestres de mi país. El cable de fibra óptica troncal utiliza fibras ópticas discretas en lugar de cintas de fibra óptica. Los cables ópticos troncales se utilizan principalmente en exteriores. En estos cables ya no se utilizan las estructuras de bobinas y trenzados apretados que se han utilizado.
1.3 Cable óptico de la red de acceso
En la red de acceso, los cables ópticos tienen distancias cortas, muchas ramificaciones e inserciones frecuentes. Para aumentar la capacidad de una red se suele aumentar el número de núcleos de fibra óptica. Especialmente en tuberías locales, debido al diámetro interior limitado de la tubería, es muy importante aumentar el número de núcleos de fibra mientras se aumenta la densidad del conjunto de fibra del cable óptico y se reduce el diámetro y el peso del cable óptico. La red de acceso utiliza fibra óptica monomodo ordinaria G.652 y fibra óptica monomodo de bajo pico de agua G.652.C. La fibra óptica monomodo de bajo pico de agua es adecuada para la multiplexación por división de longitud de onda densa y se ha utilizado en pequeñas cantidades en China.
1.4 Cable óptico de interior
El cable óptico de interior se suele utilizar para transmitir señales de voz, datos y vídeo de forma simultánea. Y también se puede utilizar para telemetría y sensores. Los cables ópticos para interiores a los que se refiere la clasificación de cables ópticos de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) deben incluir al menos cables ópticos para interiores y cables ópticos para cableado integrado. Los cables ópticos locales se tienden en oficinas telefónicas locales u otras salas de equipos de telecomunicaciones de manera ajustada y ordenada con posiciones relativamente fijas. Los cables ópticos de cableado integrado se colocan en las habitaciones de los usuarios y son utilizados principalmente por los usuarios, por lo que su vulnerabilidad se considera más estrictamente que los cables ópticos locales.
1.5 Cables ópticos de comunicación en líneas eléctricas
Las fibras ópticas son dieléctricas, y los cables ópticos también pueden estar fabricados íntegramente de dieléctricos, completamente libres de metales. Este cable óptico para todos los medios será la línea de comunicación ideal en el sistema de energía. Hay dos tipos de cables ópticos totalmente dieléctricos que se utilizan para tender líneas eléctricas: estructuras autoportantes (ADS) totalmente dieléctricas y estructuras de bobinado para cables de tierra aéreos. Los cables ópticos ADS se han utilizado ampliamente en la transformación del sistema de transmisión de energía de mi país porque pueden implementarse de forma independiente y tienen una amplia gama de aplicaciones. China ha podido producir una variedad de cables ópticos ADS para satisfacer la demanda del mercado. Pero en términos de estructura y rendimiento del producto, como la estructura de cables ópticos grandes, la resistencia a la fluencia y al arco de los cables ópticos, etc. , necesita más mejoras. Los cables ópticos ADS han tenido una gran demanda en China recientemente y actualmente son un producto popular.
2. La tendencia de desarrollo de la tecnología de comunicación por fibra óptica
Para la comunicación por fibra óptica, los objetivos siempre han sido la velocidad ultraalta, la capacidad ultragrande y la transmisión a distancia ultralarga. que la gente persigue, al igual que las redes totalmente ópticas. Un sueño que la gente persigue incansablemente.
2.1 Tecnología de transmisión de capacidad ultragrande y distancia ultralarga La tecnología de multiplexación por división de longitud de onda ha mejorado enormemente la capacidad de transmisión de los sistemas de transmisión de fibra óptica y tiene amplias perspectivas de aplicación en futuros sistemas de transmisión óptica a través del mar. En los últimos años, los sistemas de multiplexación por división de longitud de onda (WDM) se han desarrollado rápidamente. En la actualidad, los sistemas de 1,6 Tbit/WDM se han utilizado ampliamente comercialmente y la distancia de transmisión totalmente óptica también se ha ampliado considerablemente. Otra forma de aumentar la capacidad de transmisión es utilizar tecnología de multiplexación por división de tiempo óptica (OTDM).
A diferencia de WDM, que aumenta la capacidad de transmisión al aumentar el número de canales transmitidos por una sola fibra óptica, la tecnología OTDM aumenta la capacidad de transmisión al aumentar la velocidad de un solo canal, alcanzando la velocidad más alta de un solo canal los 640 Gbit/s
< Después de todo, simplemente confiar en Hay un límite en la forma en que OTDM y WDM pueden mejorar la capacidad de los sistemas de comunicación óptica. Se pueden multiplexar por división de longitud de onda múltiples señales OTDM, lo que aumenta considerablemente la capacidad de transmisión. La tecnología de multiplexación de polarización (PDM) puede debilitar significativamente la interacción entre canales adyacentes. Dado que las señales codificadas de retorno a cero (RZ) ocupan menos espacio en los sistemas de comunicación de velocidad ultraalta, los requisitos para la distribución de gestión de la dispersión se reducen y el método de codificación RZ tiene una gran adaptabilidad a la no linealidad de la fibra y la dispersión del modo de polarización (PMD). Por lo tanto, los actuales sistemas de comunicación WDM/OTDM de gran capacidad utilizan básicamente el método de transmisión de codificación RZ. Las tecnologías clave que deben resolverse en el sistema de transmisión híbrido WDM/OTDM se incluyen básicamente en las tecnologías clave de los sistemas de comunicación OTDM y WDM.2.2 Comunicación de solitón óptico
El solitón óptico es un pulso óptico ultracorto especial de nivel ps. Debido a que se encuentra en la región de dispersión anormal de la fibra óptica, la dispersión de la velocidad del grupo y los efectos no lineales están equilibrados, por lo que la forma de onda y la velocidad permanecen sin cambios después de la transmisión de larga distancia a través de la fibra óptica. La comunicación óptica de solitones utiliza solitones ópticos como portador para lograr una comunicación a larga distancia sin distorsiones. En el caso de errores de cero bits, la información se puede transmitir hasta a miles de kilómetros de distancia.
Las perspectivas futuras de la tecnología de solitones ópticos son: uso de comunicación de alta velocidad a distancias ultralargas, tecnología de control de pulsos ultracortos en el dominio del tiempo y en el dominio de la frecuencia, tecnología de generación y aplicación de pulsos ultracortos, para aumentar la velocidad actual de 10 a 20 Gbit/s a más de 100 Gbit/s en términos de aumentar la distancia de transmisión, se utilizan tecnologías de reprogramación, conformación y regeneración para reducir el ASE. A través del filtrado óptico, la distancia de transmisión se incrementa a más. más de 100.000 kilómetros. En términos de EDFA de alto rendimiento, el objetivo es obtener un EDFA con bajo ruido y alto rendimiento. Por supuesto, todavía existen muchos problemas técnicos en la comunicación óptica de solitones reales, pero el gran progreso hace que la gente crea que la comunicación óptica de solitones tiene un gran potencial en comunicaciones totalmente ópticas de larga distancia, alta velocidad y gran capacidad, especialmente en ópticas submarinas. sistemas de comunicación. , tiene brillantes perspectivas de desarrollo.
2.3 Red totalmente óptica
La futura red de comunicación de alta velocidad será una red totalmente óptica. La red totalmente óptica es la etapa más alta e ideal del desarrollo de la tecnología de comunicación por fibra óptica. Las redes ópticas tradicionales han logrado la optimización total entre los nodos, pero todavía se utilizan equipos eléctricos en los nodos de la red, lo que limita un mayor aumento en la capacidad total de la red troncal de comunicación actual. Por lo tanto, se ha convertido en una red verdaderamente totalmente óptica. un tema muy importante.
La red totalmente óptica utiliza nodos ópticos en lugar de nodos eléctricos, y los nodos son totalmente ópticos. La información siempre se transmite e intercambia en forma de luz. En lugar de procesar la información del usuario bit a bit, el conmutador determina el enrutamiento en función de su longitud de onda.
En la actualidad, el desarrollo de redes totalmente ópticas está todavía en sus primeras etapas, pero ha mostrado buenas perspectivas de desarrollo. Desde la perspectiva de las tendencias de desarrollo, formar una capa de red óptica real basada en tecnología WDM y tecnología de conmutación óptica, establecer una red totalmente óptica y eliminar los cuellos de botella electroópticos se ha convertido en una tendencia inevitable en el desarrollo de las comunicaciones ópticas futuras y son El núcleo de las futuras redes de información es el nivel más alto de desarrollo de la tecnología de la comunicación, incluso el nivel ideal.
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Como importante plataforma de apoyo para la tecnología de la información, la tecnología de comunicación óptica desempeñará un papel importante en la futura sociedad de la información. Aunque la industria mundial de las comunicaciones ópticas ha experimentado un "invierno frío", el mercado de las comunicaciones ópticas seguirá mostrando una tendencia ascendente en el futuro. A juzgar por la tendencia de desarrollo de las comunicaciones modernas, las comunicaciones por fibra óptica también se convertirán en la corriente principal del desarrollo de las comunicaciones futuras. La verdadera era de las redes totalmente ópticas que la gente espera llegará según lo previsto en un futuro próximo.
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