书城科普读物百科知识-科普新课堂:现代武器
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第46章 全光通信技术

爆炸!

人口在爆炸,知识在爆炸,信息在爆炸……这一切爆炸的结果,必将引起通信技术的爆炸!

我们有办法对付一场迅猛的通信技术爆炸吗?

答案是乐观的,办法就是采用光通信。

20世纪30年代,就有人提出:“总有一天光纤通信会取代有线和微波通信而成为通信主流”,预示出光纤通信技术在未来的重要性。今天,光纤通信技术已经很成熟,成为各种通信网的主要传输方式,光纤通信在信息高速公路的建设中扮演着至关重要的角色。欧美等发达国家已经把光纤通信放在国家发展的战略地位。现在,光纤的使用已不只限于陆地,光缆已广泛铺设到了大西洋、太平洋海底,这些海底光缆使得全球通信变得非常简单快捷。不少发达国家又把光缆铺设到住宅前,实现了光纤到办公室、光纤到家庭。

随着社会经济的发展,人们对信息的需求急剧增加,信息量呈指数增长,仅Internet用户需要传送的信息比特速率每年就增加8倍。通信业务需求的迅速增长对通信容量提出越来越高的要求,于是全光通信闪亮登场。

光纤近30万亿赫兹的巨大潜在带宽容量,使光纤通信成为支撑通信业务量增长最重要的技术。现阶段,由于是采用时分复用技术,单波长的光纤传输系统容量已经很大(100亿比特/秒),再提高系统速率就会产生技术和经济上的问题。

人们普遍认为波分复用是充分利用光纤低损耗区30万亿赫兹带宽的一种可行技术,可以打破单个波长系统带宽的限制,是提高光纤容量的一种有效途径。

然而,光纤传输系统速率的提高也带来了一个新的问题。

在这种高速传输的网络中,如果网络节点处仍以电信号处理信息的速度进行交换,就会受到所谓“电子瓶颈”(10Gb/秒)的限制,节点将变得庞大而复杂,超高速传输所带来的经济效益将被昂贵的光/电和电/光转换费用所抵消。为了解决这一问题,人们提出了全光网AON(ALLOpticalNetwork)的概念。

全光网,又称宽带高速光联网,它在光域上实现信息的高速传输和交换,数据信号从源节点到目的节点的整个传辅过程中始终用光信号,在各节点处无光/电、电/光转换。全光网,通俗地讲,就是从端用户节点到通信网、再到端用户节点之间的信号通道,始终保持着光的形式,即端到端的全光路,中间没光电转换器。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。

全光网技术是光纤通讯领域的前沿技术,它能建造21世纪真正的高速公路。目前,许多国家都把全光网作为建设“信息高速公路”的基础,将其提升到战略地位的高度。

注:

光作为一种通讯信号自古有之。中国古代所谓的“举火为号”其实就是最原始的光通信。到了近代,产生了信号弹、闪光通信等。包括现代的红、黄、绿交通信号灯,也是简单的利用光传递信息的方式。随着现代通信要求的提高,人们在考虑一个问题,既然金属导线可以传输电信号,那么,玻璃是否可以传输光信号呢?光波在这里不再像古代光通信那样本身就是信息,而只是信息载体。于是,科学家从20世纪60年代开始,就着手进行光通信的研究和探索了。