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时间 |
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2004-08-09 18:17:22 |
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作者 |
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聆晓 |
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近日，美国科学家表示他们已经成功实现用一束激光控制另一束激光，为全光通信网络的建设创造了条件。根据Ｓｔｅｖｅｎｓ科研机构的研究员的介绍，该技术的形式上可称为带内转换控制内部子带转换，或者ＩＴＣＩＴ，通过光有效地控制光。全光网一直是光纤通信技术的推进趋势，这种通过光有效控制光的技术无疑又对全光网络的发展助了一臂之力。
ＡＯＮ：未来的宽带发展方向
光通信技术的出现给通信领域带来了蓬勃发展的机遇。特别是在提出信息高速公路以来，光技术开始渗透于整个通信网，光纤通信有向全光网（ＡＯＮ）推进的趋势。光纤通信的优势之一是其近３０ＴＨＺ的巨大潜在带宽容量。贝尔实验室于１９９９年推出了一项突破性的技术，就是允许在单报光纤上传输相当于整个Ｉｎｔｅｒｅｎｔ上每秒传输总量的光网络技术。
全光网，原理上讲就是网中直到端用户节点之间的信号通道仍然保持着光的形式，即端到端的全光路，中间没有光电转换器。这样，网内光信号的流动就没有光电转换的障碍，信息传递过程无需面对电子器件处理信息速率难以提高的困难。
全光网是通信网发展的目标，分两个阶段完成。第一个阶段为全光传送网，即在点对点光纤传输系统中，全程不需要任何光电和电光的转换。长距离传输完全靠光波沿光纤传播，称为发端与收端间点对点全光传输。第二个阶段为完整的全光网。在完成上述用户间全程光传送网后，有不少的信号处理、储存、交换以及多路复用分用、进网出网等功能都要由光子技术完成。完成端到瑞的光传输。交换和处理等功能，这是全光网发展的第二阶段，即完整的全光网。
光网络（ＯＮ）可以在用户网络接口（ＵＮＩ）处提供电路、分组和信元模式３种业务，另外还可以把光业务分成模拟或数字式。具体地说，全光网提供宽带信息业务，包括数据、音频和视频通信，可以把全光网支持的业务及应用分为３类：１．传统数字信号业务２．模拟信号业务３．用户需要光接口业务。
这当中，基于波分复用的全光通信网具备以往通信网所不具备的优点：全光网结构简单，端到端采用透明光通路连接，沿途没有光电转换与存储，网中许多光器件都是无源的，便于维护、可靠性高；加入新的网络节点时，不影响原有的网络结构和设备，降低成本，具有网络可扩展性；全光网以波长选择路由，对传输码率、数据格式及调制方式均具有透明性，可提供多种协议业务，可不受限制地提供端到瑞业务；可根据通信业务量的需求，动态地改变网络结构，充分利用网络资源，具有网络可重组性。
除此而外，全光交换减少了网络中的光－电－光转换，节省了大量的投资，透明的光交换使得用户速率更容易升级到未来的更高的传输速率。到目前为止，实现全光交换的技术有很多种，例如：微光机电技术（ＭＥＭＳ）、液晶技术、气泡技术、热光技术、全息技术和声光技术等等。评价这些技术的参数主要有：交换矩阵规模、可扩展性、交换速度、损耗、功耗、可靠性、性能价格比等等。综合这些参数，ＭＥＭＳ是目前最有前途的一项技术。ＭＥＭＳ光交换矩阵由一个倾斜的微镜阵列构成，这些微镜可以是二维的或三维的。二维微镜阵列等效于ｃｒｏｓｓ－ｂａｒ开关，是第一代的ＭＥＭＳ光交换矩阵。三维微镜阵列通常由一对组成，光线从输入端口射入后被微镜反射两次，到达期望的输出端口，每一块微镜的倾斜位置两轴可调，可以精确控制在千分之几度以内。
全光网中的光器件
信息的传输和交换正由电光网络向全光网络发展。全光网络以光纤为传输媒介，采用光波分复用（ＷＤＭ）技术提高网络的传输容量。然而，ＷＤＭ技术的进步主要依赖光器件的进步。光纤通信网络方面的技术与光器件方面的发展是相辅相成的。光通信网络的发展既受限于光器件的发展，同时又对光器件的发展提出更新更高的要求；而光器件的发展又必将推动光通信网络快速发展。
在目前技术状况下，构成全光网的光器件大致可分为三大类，即：有源光器件、无源光器件和光子集成器件。随着信息产业的飞速发展，光网络市场的需求，据预测，光交换系统在全球远程通信市场中将具有长期需求。在光纤网络得到广泛应用的北美和欧洲地区，光交换系统的市场需求在未来５年中，将为设备提供商创造总共１０亿美元的市场机会。北美地区的光交换系统市场，在２０００年将达到４．２７亿美元，到２００４年，预计会超过１００亿美元。欧洲的光交换系统市场也将从２０００年的ｌ．１６亿美元增长至２００４年的４０亿美元。
根据光纤市场研究机构ＫＭＩ公司的一份研究报告，到２００５年光缆的铺设量将增加４０％，传输设备的安装量将增长近一倍，相应的光连接硬件市场将会达到６０亿美元。从２００１年起到２００５年，单模连接器的复合年增长率将达到４５％。新型光器件的出现将促进全光网络的快速发展，而全光网络的实用化又将给光器件的发展带来机遇。
全光网商用仍有距离
在今年的光通信十大热点排名中，全光网名列其中。２００４年年初，在成功地进行实验室测试后，美国ＡＴ＆Ｔ公司宣布将在２００４年第二季度部署首个全光交换网，该公司将使用西门子的ＳＵＲＰＡＳＳ ｈｉＴ ７５００实现在ｌｏｎｇ－ｈａｕｌ和ｕｌｔｒａｌｏｎｇ－ｈａｕｌ网络的应用，虽然全光交换可以带来诸如覆盖距离和成本等很多优势，但其他美国运营商却对此反应冷淡。这样看来，全光网据商用仍有距离。
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