光纤通信讲座(2)：光纤通信发展概述：.ppt

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1、光纤通信发展概述1早期的光通信早期的光通信光纤通信主要部件的发展光纤通信主要部件的发展光纤通信系统的发展光纤通信系统的发展国内外光纤通信发展现状国内外光纤通信发展现状和趋势和趋势2早期的光通信早期的光通信原始形式的光通信原始形式的光通信:中国古代用中国古代用“烽火台烽火台”报警，欧洲人报警，欧洲人用旗语传送信息。用旗语传送信息。到了到了18801880年，贝尔发明了用光波作载波传送话音的年，贝尔发明了用光波作载波传送话音的“光电光电话话”，这一大胆的尝试，可以说是现代光通信的开端。，这一大胆的尝试，可以说是现代光通信的开端。3早期的光通信贝尔早期的光通信贝尔“光电话光电话”将弧光灯的恒定光束投

2、射在话筒的音膜上，随声音将弧光灯的恒定光束投射在话筒的音膜上，随声音的振动而得到强弱变化的反射光束，这个过程就是的振动而得到强弱变化的反射光束，这个过程就是调制。调制。贝尔光电话和烽火报警一样，都是利用大气作为光贝尔光电话和烽火报警一样，都是利用大气作为光通道，光波传播易受气候的影响。通道，光波传播易受气候的影响。4早期的光通信早期的光通信19601960年，美国人梅曼年，美国人梅曼(Maiman)(Maiman)发明了第一台红宝石激光器，发明了第一台红宝石激光器，给光通信带来了新的希望。激光器的发明和应用，给光通信带来了新的希望。激光器的发明和应用，使沉睡使沉睡了了8080年的光通信进入一个

3、崭新的阶段。激光器的发明是现年的光通信进入一个崭新的阶段。激光器的发明是现代光通信的标志。代光通信的标志。在这个时期，美国麻省理工学院利用在这个时期，美国麻省理工学院利用He-NeHe-Ne激光器和激光器和CO2CO2激光器进行了大气激光通信试验。激光器进行了大气激光通信试验。5在在大大气气光光通通信信受受阻阻之之后后，人人们们将将研研究究的的重重点点转转入入到到地地面面光光波波通通信信的的实实验验，先先后后出出现现过过反反射射波波导导和和透透镜镜波导等地面通信的实验。波导等地面通信的实验。早期的光通信早期的光通信6由由于于没没有有找找到到稳稳定定可可靠靠和和低低损损耗耗的的传传输输介介质质，

4、对对光光通通信信的研究曾一度走入了低潮。的研究曾一度走入了低潮。早期的光通信早期的光通信7早期的光通信早期的光通信光纤通信主要部件的发展光纤通信主要部件的发展光纤通信系统的发展光纤通信系统的发展国内外光纤通信发展现状国内外光纤通信发展现状和趋势和趋势8光纤的发明光纤的发明19661966年年，英英籍籍华华裔裔学学者者高高锟锟博博士士(K.C.Kao(K.C.Kao，当当时时工工作作于于英英国国标标准准电电信信研研究究所所)和和霍霍克克哈哈姆姆(C.A.Hockham)(C.A.Hockham)发发表表了了关关于于传传输输介介质质新新概概念念的的论论文文，指指出出了了利利用用光光纤纤(Optic

5、al(Optical Fiber)Fiber)进进行行信信息息传传输输的的可可能能性性和和技技术术途途径径，奠奠定定了了现现代代光光通信通信光纤通信的基础。光纤通信的基础。9高锟博士深入研究了光在石英玻璃纤维中的严重损耗问高锟博士深入研究了光在石英玻璃纤维中的严重损耗问题题。发现这种玻璃纤维引起光损耗的主要原因是其中含有过发现这种玻璃纤维引起光损耗的主要原因是其中含有过量的铬、铜、铁与锰等金属离子和其他杂质量的铬、铜、铁与锰等金属离子和其他杂质。其次是拉制光纤时工艺技术造成了芯、包层分界面不均其次是拉制光纤时工艺技术造成了芯、包层分界面不均匀及其所引起的折射率不均匀匀及其所引起的折射率不均匀。

6、他还发现一些玻璃纤维在红外光区的损耗较小。他还发现一些玻璃纤维在红外光区的损耗较小。指明通过指明通过“原材料的提纯制造出适合于长距离通信使用原材料的提纯制造出适合于长距离通信使用的低损耗光纤的低损耗光纤”这一发展方向。这一发展方向。光纤的发明光纤的发明10高锟荣获高锟荣获20092009年度诺贝尔物理学奖年度诺贝尔物理学奖光纤通信发明家高锟(左)1998年在英国接受IEE授予的奖章光纤的发明光纤的发明111970年代，光纤研制取得了重大突破年代，光纤研制取得了重大突破19701970年年，美美国国康康宁宁(Corning)(Corning)公公司司研研制制成成功功损损耗耗20dB/km20dB

7、/km的的石英光纤。把光纤通信的研究开发推向一个新阶段。石英光纤。把光纤通信的研究开发推向一个新阶段。19721972年，康宁公司高纯石英多模光纤损耗降低到年，康宁公司高纯石英多模光纤损耗降低到4dB/km4dB/km。121973 1973 年年，美美国国贝贝尔尔(Bell)(Bell)实实验验室室的的光光纤纤损损耗耗降降低低到到2.5dB/km2.5dB/km。1974 1974 年降低到年降低到1.1dB/km1.1dB/km。1976 1976 年年，日日本本电电报报电电话话(NTT)(NTT)公公司司将将光光纤纤损损耗耗降降低低到到0.47 dB/km(0.47 dB/km(波长波长

8、1.2m)1.2m)。在以后的在以后的 10 10 年中，波长为年中，波长为1.55 m1.55 m的光纤损耗：的光纤损耗：1979 1979 年年是是0.20 0.20 dB/kmdB/km，19841984年年是是0.157 0.157 dB/kmdB/km，1986 1986 年年是是0.154 dB/km0.154 dB/km，接近了光纤最低损耗的理论极限。接近了光纤最低损耗的理论极限。1970年代，光纤研制取得了重大突破年代，光纤研制取得了重大突破131970 年代，光纤通信用光源年代，光纤通信用光源也也取得了实质性的进展取得了实质性的进展19701970年年，美美国国贝贝尔尔实实验

9、验室室、日日本本电电气气公公司司(NEC)(NEC)和和前前苏苏联联先先后后研研制制成成功功室室温温下下连连续续振振荡荡的的镓镓铝铝砷砷(GaAlAs)(GaAlAs)双双异异质质结结半半导导体体激激光光器器(短短波波长长)。虽虽然然寿寿命命只只有有几几个个小小时时，但但它为半导体激光器的发展奠定了基础。它为半导体激光器的发展奠定了基础。141973 1973 年，半导体激光器寿命达到年，半导体激光器寿命达到70007000小时。小时。19761976年年，日日本本电电报报电电话话公公司司研研制制成成功功发发射射波波长长为为1.3 1.3 mm的铟镓砷磷的铟镓砷磷(InGaAsP)(InGaA

10、sP)激光器。激光器。1970 年代，光纤通信用光源年代，光纤通信用光源也也取得了实质性的进展取得了实质性的进展151977 1977 年年，贝贝尔尔实实验验室室研研制制的的半半导导体体激激光光器器寿寿命命达达到到1010万小时。万小时。19791979年年美美国国电电报报电电话话(AT&T)(AT&T)公公司司和和日日本本电电报报电电话话公公司司研制成功发射波长为研制成功发射波长为1.55 m1.55 m的连续振荡半导体激光器。的连续振荡半导体激光器。8080年年代代中中期期，研研制制成成功功动动态态单单纵纵模模激激光光器器，如如分分布布反反馈激光器馈激光器(DFB)(DFB)。1970 年

11、代，光纤通信用光源年代，光纤通信用光源也也取得了实质性的进展取得了实质性的进展16由由于于光光纤纤和和半半导导体体激激光光器器的的技技术术进进步步，使使 1970 1970 年年代代成成为为光光纤纤通通信信发发展展的的一一个个重重要要时期时期。17早期的光通信早期的光通信光纤通信主要部件的发展光纤通信主要部件的发展光纤通信系统的发展光纤通信系统的发展国内外光纤通信发展现状国内外光纤通信发展现状和趋势和趋势18光纤通信系统的组成光纤通信系统的组成19光光纤纤通通信信系系统统是是以以光光纤纤为为传传输输媒媒介介，光光波波为为载载波波的的通通信信系系统统。主主要要由由光光发发送送机机、光光纤纤光光缆

12、缆、中中继继器器和和光光接接收机收机等等组成。组成。光纤通信系统的组成光纤通信系统的组成20光发送机光发送机光发送机的作用是将电信号转换为光信号，并将生成光发送机的作用是将电信号转换为光信号，并将生成的光信号注入光纤。光发送机一般由驱动电路、光源的光信号注入光纤。光发送机一般由驱动电路、光源和调制器构成，如果是直接强度调制可以省去调制器。和调制器构成，如果是直接强度调制可以省去调制器。21光接收机光接收机光光接接收收机机的的作作用用是是将将光光纤纤送送来来的的光光信信号号还还原原成成原原始始的的电电信信号号。它它一一般般由由光光电电检检测测器器和和解解调调器器组组成成，对对于于直直接接强强度调

13、制，解调器可以省略。度调制，解调器可以省略。22中继器中继器中中继继器器分分为为电电中中继继器器和和光光中中继继器器(光光放放大大器器)两两种种，其其主主要要作作用用就就是是延延长长光光信信号号的的传传输输距距离离，电电中中继继器器可对数字信号进行整形、再生。可对数字信号进行整形、再生。19871987年年，英英国国南南安安普普敦敦大大学学研研制制成成功功掺掺铒铒光光纤纤放放大大器器（EDFAEDFA），开开启启了了光光纤纤放放大大器器应应用用的的新新纪纪元元，实实现现了了实实用用化化的的光光光光中中继继，是是延延长长光光纤纤通通信信传传输输距离和增加传输容量的一个突破性进展距离和增加传输容量

14、的一个突破性进展。23实用光纤通信系统的发展实用光纤通信系统的发展1976 1976 年年，美美国国在在亚亚特特兰兰大大(Atlanta)(Atlanta)进进行行了了世世界界上上第第一一个个商商用用光光纤纤通通信信系系统统的的现现场场试试验验。码码率率为为44.736Mbit/s44.736Mbit/s，距离为距离为10km10km。1980 1980 年，美国标准化年，美国标准化FT-3FT-3光纤通信系统投入商业应用。光纤通信系统投入商业应用。241976 1976 年年和和 1978 1978 年年，日日本本先先后后进进行行了了速速率率为为34 34 Mb/sMb/s的的突突变变型型多

15、多模模光光纤纤通通信信系系统统，以以及及速速率率为为100 100 Mb/sMb/s的的渐渐变变型型多模光纤通信系统的试验。多模光纤通信系统的试验。19831983年敷设了纵贯日本南北的光缆长途干线。年敷设了纵贯日本南北的光缆长途干线。实用光纤通信系统的发展实用光纤通信系统的发展25随随后后，由由美美、日日、英英、法法发发起起的的第第一一条条横横跨跨大大西西洋洋 TAT-8TAT-8海底光缆通信系统于海底光缆通信系统于19881988年建成。年建成。第第一一条条横横跨跨太太平平洋洋 TPC-3/HAW-4 TPC-3/HAW-4 海海底底光光缆缆通通信信系系统统于于19891989年年建建成成

16、。从从此此，海海底底光光缆缆通通信信系系统统的的建建设设得得到到了了全面展开，促进了全球通信网的发展。全面展开，促进了全球通信网的发展。实用光纤通信系统的发展实用光纤通信系统的发展2619961996年年，单单波波长长系系统统的的速速率率已已达达10G/S 10G/S(OC-192)(OC-192)以以上上，继续提高速率很困难。继续提高速率很困难。光光孤孤子子通通信信，孤孤子子是是一一种种不不弥弥散散的的脉脉冲冲，是是光光纤纤非非线线性性效效应应与与色色度度色色散散相相抵抵消消的的产产物物。采采用用光光放放大大器器，10Gb/s10Gb/s的孤子信号实验传输距离达到的孤子信号实验传输距离达到1

17、2200km12200km。相相干干光光通通信信。8080年年代代研研究究很很多多，但但技技术术难难度度很很高高，无无法法实用。实用。实用光纤通信系统的发展实用光纤通信系统的发展27波分复用（波分复用（WDM）技术）技术8080年年代代，已已出出现现两两波波长长(1310nm/1550nm)(1310nm/1550nm)的的WDMWDM系系统统，但但9090年代中期以前发展缓慢。年代中期以前发展缓慢。原原因因：TDMTDM技技术术发发展展迅迅速速，155Mb/s 155Mb/s 622Mb/s 622Mb/s 2.5Gb/s2.5Gb/s。波分复用器件和光放大器未成熟。波分复用器件和光放大器未

18、成熟。28密集波分复用系统密集波分复用系统(DWDM)的发展的发展美美籍籍华华人人厉厉鼎鼎毅毅博博士士为为首首的的ATATT T贝贝尔尔实实验验室室光光通通信信研研究究小小组组在在9090年年代代初初提提出出密密集集波波分分复复用用的的概概念念，采采用用增增加加传输波长的方法提高单根光纤的传输容量。传输波长的方法提高单根光纤的传输容量。DWDMDWDM技术对光纤通信具有划时代的意义。技术对光纤通信具有划时代的意义。厉鼎毅博士被称为厉鼎毅博士被称为DWDMDWDM之父。之父。29密集波分复用系统的基本原理密集波分复用系统的基本原理利用单模光纤的带宽以及低损耗的特性，采用多个波长作为利用单模光纤的

19、带宽以及低损耗的特性，采用多个波长作为载波，允许各载波信道在光纤内同时传输。载波，允许各载波信道在光纤内同时传输。30波段划分波段划分O-band:1260 to 1360E-band:1360 to 1460S-band:1460 to 1530C-band:1530 to 1565L-band:1565 to 16251200OESCL17001300140015001600nm31密集波分复用系统试验密集波分复用系统试验GroupYearCapacityTb/sDistancekmBit rateGb/sChannelNumberWaveBandNewTechniqueFujitsu19

20、961.115020 5519nmDWDMNEC19962.641202013235nmDWDMSiemens20007.045040176C,LDWDMAlcatel200110.210042.7256C,LDWDMNEC200110.92117 40 273S,C,LDWDMNEC20021.28 605042.732C all-RFABell20022.56400042.76453nmEDFA/RFAOFS2003 6.40 320042.7160C,LRFAAlcatel20036.28170040.0157C,Lall-EDFA32GroupYearCapacityTb/sDista

21、ncekmBitrateGb/sChannelNumberWaveBandNewTechniqueTyco20033.731100010.0373C,LRFA/EDFAAlcatel20046.36612042.7 149 C,LDPSK,RFATyco20040.961310010.0 96 C,LRZ-DPSKSiemens20050.441029010.044CRZ DQPSKGroupYearCapacityTb/sDistancekmBitrateGb/sChannelNumberSpectralEffi.b/s/HzNewTechniqueKDDI2007 0.0204160201

22、1.4OFDM/QPSKNTT200720.42401112042.0PDM/CSRZ-DQPSKAlcatel-Lucent200725.62401601603.2PDM/RZ-DQPSKNEC/AT&T200817.06621141614.2PDM/RZ-8PSK,CD33GroupYearCapacityTb/sDistancekmBitrateGb/sChannelNumberSpectralEffi.b/s/HzNewTechniqueNEC200932.05801143204.2PDM/RZ-8QAMKDDI20080.53464066.88 5.6 PDM/OFDM 16QAMN

23、EC20090.90280112.888.0PM-RZ-64QAMKDDI20081.2191000121.9102.0PDM/OFDM8QAMNEC20082.241540112202.0PDM/RZ-QPSKAlcatel-Lucent 200816.42550100164 2.0 PDM/QPSKNTT200913.562481111352.0PDM/OFDM34352015Transmission Capacity(bps)(Current World Record)光纤传输能力的发展光纤传输能力的发展19751985199520051M10M100M1G10G100G1T10T100

24、T1P128Ch10Ch3Ch273ChWDM R&DYear1000Ch14Tb/s（2 bits/Hz）TDM 2Ch x 6.3M2Ch x 150M16Ch x 2.5GF-1.6GF-400MF-100MF-32MF-2.5G32Ch x 10GF-10G176Ch x 10G4Ch x 2.5GBusinessWDM 25.6 Tb/s（3.2 bits/Hz）Single Mode FiberDFB LaserOptical AmplifierAWGTDMWDMPSKMulti-LevelCoherentOFDM35第一波第一波,1996-2001年年 密集波分复用技术大发展。传

25、输距离虽不长，一条光纤中的密集波分复用技术大发展。传输距离虽不长，一条光纤中的复用波长却越来越多，以复用波长却越来越多，以20012001年日本年日本NECNEC公司的公司的10.92Tbps10.92Tbps系统，系统，复用复用273273个波长个波长,波长间隔波长间隔0.4ns,0.4ns,每波长每波长 40Gb/s 40Gb/s，使用，使用S,C,LS,C,L三个三个波段为高峰。波段为高峰。第二波，第二波，2002年年-2005年年 超长距离光纤技术大发展。在波长不多的系统中试验各种延超长距离光纤技术大发展。在波长不多的系统中试验各种延长中继段和系统总长度的技术。以美国长中继段和系统总长

26、度的技术。以美国TycoTyco公司的公司的11,000 11,000 13,100km13,100km太平洋海底光缆系统为代表。使用掺铒光纤放大器太平洋海底光缆系统为代表。使用掺铒光纤放大器（EDFAEDFA）、喇曼放大器（）、喇曼放大器（RFARFA）及其结合，利用光）及其结合，利用光DPSKDPSK和光和光QPSKQPSK来提高带宽效率。来提高带宽效率。干线光纤传输系统发展的几波潮流干线光纤传输系统发展的几波潮流36第三波，第三波，2006年年-现在现在 频带高效的光调制解调技术大发展。包括频带高效的光调制解调技术大发展。包括DQPSKDQPSK（差分四（差分四相键控、相键控、RZ-DQ

27、PSKRZ-DQPSK（归零差分四相键控）、（归零差分四相键控）、CZRZ-CZRZ-DQPSKDQPSK（载波抑制归零差分四（载波抑制归零差分四 相键控）、相键控）、RZ-8PSKRZ-8PSK（归零八（归零八相键控）、相键控）、RZ-8QAM(RZ-8QAM(归零八电平正交振幅键控归零八电平正交振幅键控),),最后发展到最后发展到OFDM-8QAMOFDM-8QAM、OFDM-16QAM OFDM-16QAM、OFDM-64QAMOFDM-64QAM（正交频分子（正交频分子载波上的载波上的 8QAM 8QAM、16QAM 16QAM、64QAM64QAM）。）。总之射频数字调制解调体制中的

28、所有高效格式都已经或正总之射频数字调制解调体制中的所有高效格式都已经或正在光波调制解调中应用。再加上偏振复用和相干检测技术。在光波调制解调中应用。再加上偏振复用和相干检测技术。干线光纤传输系统发展的几波潮流干线光纤传输系统发展的几波潮流37这说明,光纤通信正在步入高级阶段。过去,人们认为光纤带宽“无限”，只须采用最简单的IM-DD(强度调制直接检测)即可建立容量大、可靠性高的通信系统，无需电子通信领域的复杂技术。随着信息社会的发展，连单模光纤的带宽也须节省利用了。于是要把电子通信领域的复杂技术移植到光波领域。干线光纤传输系统发展的几波潮流干线光纤传输系统发展的几波潮流38我国我国光缆建设历程光

29、缆建设历程从九十年代初开始到1995年底共敷设长途光缆约11万公里,基本建成PDH网到1998年底共敷设长途光缆约17万公里,基本建成“八纵八横”采用SDH技术的省际干线网1998年开始采用DWDM技术扩容39“八五八五”期间干线光缆建设简况期间干线光缆建设简况建设省际光缆干线22条，约3.8万公里采用PDH技术传输速率:140M bit/s、565M bit/s设备供应厂家：武汉院、韩国三星、日本FUJITSU、澳大利亚NEC、美国LUCENT、PKI、意大利ITALTEL按每条干线设置网管设备40“八五八五”期间干线光缆建设简况期间干线光缆建设简况系统工作波长1310 nmG.652光纤中

30、继距离6070公里光缆芯数1224除拉萨外,各个省会均有干线光缆联通,树形网,没有保护41“九五九五”期间干线光缆建设简况期间干线光缆建设简况建设省际光缆干线28条，约4万公里采用SDH和DWDM技术传输速率:622M bit/s、2.5G bit/s、10Gbit/s设备供应厂家：SDH：FUJITSU、NEC、LUCENT、SIEMENS、GPT、ALCATEL、NORTEL、ERICSSON、ECI、武汉院DWDM：LUCENT、NEC、ALCATEL42“九五九五”期间干线期间干线光缆建设简况光缆建设简况按省设置网管设备系统工作波长1550 n mG.652光纤及G.653光纤中继距离

31、7080公里光缆芯数3648所有省会均有干线光缆联通除拉萨外,各个省会均有两个以上干线光缆出口格形网，缺乏必要的保护措施43 “九五九五”期间干线光缆建设简况期间干线光缆建设简况 八纵 牡丹江上海广州；齐齐哈尔北京三亚；呼和浩特太原北海；哈尔滨天津上海；北京九江广州；呼和浩特西安昆明；兰州西宁拉萨；兰州贵阳南宁44 “九五九五”期间干线光缆建设简况期间干线光缆建设简况 八横 天津呼和浩特兰州；青岛石家庄银川；上海南京西安；连云港乌鲁木齐伊宁；上海武汉重庆；杭州长沙成都；广州南宁昆明；上海广州昆明45DWDM干线建设情况干线建设情况使用DWDM技术的干线:京汉广；京津沪；京太西；沪福穗；汉宁沪；

32、成渝；济青；广汕头采用82.5 G bit/s全长约13000公里，居世界第二设备供应厂家：LUCENT、NEC、NORTEL、ALCATEL、武汉院和大唐46第一个长距离海底第一个长距离海底DWDM系统系统从德国新加坡的从德国新加坡的SEA-ME-WE-3SEA-ME-WE-3系统，系统，8 8个个STM-16(OC48,STM-16(OC48,2.5Gb/s)2.5Gb/s)波长，波长，19981998年。年。47部分中国参建的海底光缆系统部分中国参建的海底光缆系统1 1中日光缆（中日光缆（C-JC-J）连接中国上海南汇和日本宫崎，全长1260公里，传传输输速速率率565Mbps565Mb

33、ps，共有两对光纤，共有两对光纤，于1993年12月开通。2 2中韩光缆（中韩光缆（C-KC-K）连接中国山东青岛和韩国，全长549公里，传传输输速速率率565Mbps565Mbps，两两对对光纤光纤，于1996年2月开通。3 3环球光缆（环球光缆（FLAGFLAG）连接亚洲、中东和欧洲，全长3.9万公里，共有12个登陆站，为分支形网络结构，中国登陆站在上海南汇，传传输输速速率率5Gbps5Gbps，共共有有两两对对光纤光纤，于1997年9月开通。484 4亚欧光缆（亚欧光缆（SEA-ME-WE3SEA-ME-WE3）连接亚洲、中东和欧洲，全长3.9万公里，连接33个国家和地区，共有39个登陆

34、站，为分支形网络结构，是迄今为止世界上最长的海底光缆系统。中国登陆站在上海崇明和广东汕头，传传输输容容量量2.5Gbps2.5Gbps8 8个个波波长长（可可扩扩容容至至1616个个波波长长），两两对对光光纤纤，于1999年12月开通。5 5中美光缆（中美光缆（CHINA-US CNCHINA-US CN）连接亚洲和北美洲，全长约3万公里，共有9个登陆站，中国登陆站在上海祟明和广东汕头，其他登陆方还有日本、韩国、美国和中国台湾，系系统统传传输输速速率率2.5Gbps2.5Gbps8 8个个波波长长，四四对对光光纤纤，采用具有自愈功能的环型网络结构。北线于1999年开通，南线于2001年开通。部

35、分中国参建的海底光缆系统部分中国参建的海底光缆系统496 6亚太光缆亚太光缆2 2号（号（APCN2APCN2）连接亚洲国家和地区，全长约1.9万公里，共有10个登陆站，中国登陆站在上海崇明和广东汕头，其他登陆方还有日本、韩国、香港、马来西亚、新加坡、菲律宾和中国台湾，系系统统传传输输速速率率2.5Gbps2.5Gbps8 8个个波波长长，共共有有四四对对光光纤纤，采用具有自愈功能的环型网络结构，于2001年第四季度开通了初期的80Gbps容量，今今后后可可继继续续扩扩容容至至2.56Tbps2.56Tbps的的终终期期容容量量。中国的三大国际电路运营商中国电信、中国网通和中国联通均参与了此条

36、海缆的建设。部分中国参建的海底光缆系统部分中国参建的海底光缆系统507 7C2CC2C国际海缆国际海缆 这是由新加坡电信为主要控股公司的C2C公司发起的一条连接亚太主要国家的大容量海缆系统。设设计计容容量量为为10Gbps10Gbps96968FP8FP共共计计7.68T7.68T，连接日本、韩国、中国大陆台湾以及东南亚。中国网通作为C2C公司的中国大陆登陆提供方，建设了上海芦潮港登陆站，从而成为继中国电信后内地第二家拥有国际海缆登陆站的电信运营商。部分中国参建的海底光缆系统部分中国参建的海底光缆系统518 8、TPETPE中美海缆（中美海缆（Trans-Pacific Express Tra

37、ns-Pacific Express）由中国电信、中国网通、中国联通、中华电信、韩国电信(KT)和美国Verizon共同出资5亿美元，2008年奥运会前建成。单波长容量单波长容量10G/s10G/s，总容量，总容量5.12Tb/s5.12Tb/s。中国大陆的登陆点为上海崇明和青岛。设计时考虑了地震的影响。据据CNNICCNNIC统统计计，20092009年年7 7月月，中中国国国国际际互互联联网网出出口口带宽达到带宽达到747G747G部分中国参建的海底光缆系统部分中国参建的海底光缆系统52起步于1970年代，与国际水平在器件上有较大差距，在传输系统上有一定差距。70年代末，可制造多模光纤、L

38、ED、LD和PIN管。在上海和武汉建立8Mb/s和34Mb/s数字光纤通信实验系统。80年黄宏嘉院士在上海科大（上海大学）制成中国第一根单模光纤。中国光纤通信的发展中国光纤通信的发展53中国光纤通信中国光纤通信技术技术的发展的发展86年，上海、武汉等地研制成140Mb/s数字单模实验系统。80年代末实用化。92年，中国第一个基于HFC方式的CATV系统在嘉定开通。目前，光纤光缆产能居世界前列；光通信系统水平处于世界先进，40Gb/s的DWDM系统已商用；通用的光有源器件、光无源器件等形成产业；光纤通信新技术的应用与世界同步。54五代五代光纤传输系统的发展光纤传输系统的发展第一代光纤传输系统第一

39、代光纤传输系统工作波长为850 nm，采用多模光纤。这种系统几乎已经被淘汰，因为光纤损耗大，现在只有一些光纤计算机局域网还使用。第二代光纤传输系统第二代光纤传输系统工作波长为1310nm，采用多模光纤。因为多模光纤带宽窄，有模式噪声，故除了光纤计算机局域网还用这种系统外，现在电话、电视传输网都不采用这种系统。55第三代光纤传输系统第三代光纤传输系统工作波长为1310nm，采用常规单模光纤（ITU-T G.652，零色散波长在1310nm）。这种系统适用于中等距离的数字、模拟信号的传输。对数字电话应用，一般采用FP激光器，在140 Mbit/s传输速率的典型中继距离为50km。对模拟电视应用，主

40、要采用DFB激光器，最大无中继传输距离不超过40km（发送光功率为12 dBm时）。五代五代光纤传输系统的发展光纤传输系统的发展56第四代光纤传输系统第四代光纤传输系统工作波长为1550nm，采用常规单模光纤。由于光纤在1550nm波长有最小的损耗，故这种系统可达到比第三代系统更长的无中继传输距离，但须采用DFB激光器，以削弱1550nm波长光纤色散较大的影响。又由于现在成熟的光纤放大器也工作在1550nm波长，故这种系统可以加光中继，适用于大容量、长距离的数字、模拟信号的传输。五代五代光纤传输系统的发展光纤传输系统的发展57第五代光纤传输系统第五代光纤传输系统 工作波长为1550nm，采用非

41、零色散位移单模光纤（ITU-T G.655，零色散波长短于1550nm）。这种系统充分利用1550nm波长光纤损耗最小、色散也最小及光纤放大器的优点，适用于DWDM超大容量、超长距离的数字、模拟传输，是信息高速公路超干线的传输方式。五代五代光纤传输系统的发展光纤传输系统的发展58早期的光通信早期的光通信光纤通信主要部件的发展光纤通信主要部件的发展光纤通信系统的发展光纤通信系统的发展国内外光纤通信发展现状和趋势国内外光纤通信发展现状和趋势59日常生活必需的电视、电话、电脑上网、手机等虽然终端没有直接用光，但其干线传输都采用光纤通信（如：交换机之间的连接、路由器之间的连接、基站之间的连接等）。电信

42、、计算机通信、CATV等80的通信量由光纤通信承载。光纤的敷设目前集中于亚太。欧美基本停滞，中国每年约敷设1000余万芯公里光纤。国内外光纤通信发展现状国内外光纤通信发展现状60国内外光纤通信发展现状国内外光纤通信发展现状光通信技术仍在发展：光通信技术仍在发展：超大容量DWDM光时分复用光CDMA相干光通信特种光纤孤子通信各种先进光器件：MEMS、光纤光栅、光波导、光电集成、阵列光源6162光传送光传送网网的发展趋势的发展趋势速度更高、容量更大高速光电器件、密集波分复用（一根光纤10Tb/s）单波长调制速率40Gb/s160Gb/s。距离更长特种光纤、色散补偿、光放大、光孤子智能化系统网络，传输交换光存储、光包交换、自动检测保护倒换、光加密光突发交换、光分组交换、自动光网络63光接入的发展趋势光接入的发展趋势PON的应用FTTH三网融合Triple Play64