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當(dāng)今通信領(lǐng)域，光通信已經(jīng)成為廣泛使用而又具有巨大發(fā)展空間的一類通信科學(xué)，就光通信發(fā)展歷程分為光纖、光源、光纖通信系統(tǒng)三方面進行回顧和介紹，并對光通信的發(fā)展趨向作簡要的展望。

光通信是從電通信發(fā)展而來的，是成熟的電通信技術(shù)和先進的光子技術(shù)的結(jié)合，在光通信出現(xiàn)之前，人們的通信主要是電通信，和電通信相比較，光通信有容許頻帶很寬，傳輸容量很大；損耗很小，中繼距離很長且誤碼率很小；重量輕、體積小；抗電磁干擾性能好;泄漏小，保密性能好；節(jié)約金屬材料，有利于資源合理使用等很多優(yōu)點，可以說比電通信有著更加廣闊的發(fā)展空間。回顧光通信的發(fā)展歷史，并以光纖的出現(xiàn)將其分為探索階段和發(fā)展階段，最后對光通信的發(fā)展作簡要的展望。

一、探索階段

（一）光通信史的第一步

1880年，貝爾發(fā)明了一種利用光波作載波傳遞話音信息的“光電話”，它證實了利用光波作載波傳遞信息的可能性。他利用太陽光作光源，大氣為傳輸媒質(zhì)，用硒晶體作為光接收器件，成功地進行了光電話的實驗，通話距離最遠達到了213米。1881年，貝爾宣讀了一篇題為《有關(guān)利用光線進行聲音的產(chǎn)生和復(fù)制》的論文，報道了他的光電話裝置。

（二）激光器的出現(xiàn)

激光器出現(xiàn)之前，光學(xué)中普遍使用普通的相干性較差的普通光源，這種光源譜線很寬，無法進行通信。1960年，美國科學(xué)家梅曼(Meiman)發(fā)明了第一個紅寶石激光器。和普通光相比，激光譜線很窄，方向性及相干性極好，是一種理想的相干光源和光載波。由激光發(fā)展起來的激光通信有高度的相干性和空間定向性，通信容量大、體積較小并且有較高的保密性。所以激光是光通信的理想光源，它的出現(xiàn)是光通信發(fā)展的重要一步。

二、發(fā)展階段

由于光纖的發(fā)展，光纖系統(tǒng)也漸漸發(fā)展起來。1976年，美國在亞特蘭大(Atlanta)進行了世界上第一個實用光纖通信系統(tǒng)的現(xiàn)場試驗。1980年，美國標準化FT-3光纖通信系統(tǒng)投入商業(yè)應(yīng)用。1976年和1978年，日本先后進行了速率為34Mb/s的突變型多模光纖通信系統(tǒng)，以及速率為100Mb/s的漸變型多模光纖通信系統(tǒng)的試驗。1983年敷設(shè)了縱貫日本南北的光纜長途干線。隨后，由美、日、英、法發(fā)起的第一條橫跨大西洋TAT-8海底光纜通信系統(tǒng)于1988年建成。第一條橫跨太平洋TPC-3/HAW-4海底光纜通信系統(tǒng)于1989年建成。從此，海底光纜通信系統(tǒng)的建設(shè)得到了全面展開，促進了全球通信網(wǎng)的發(fā)展。

近幾年，隨著網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分量的持續(xù)加重，SDH多業(yè)務(wù)平臺正逐漸從簡單地支持數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的固定封裝和透傳的方式向更加靈活有效支持數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的下一代SDH系統(tǒng)演進和發(fā)展。最新的發(fā)展是支持集成通用組幀程序(GFP)、鏈路容量調(diào)節(jié)方案(LCAS)和自動交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)標準。GFP是一種可以透明地將各種數(shù)據(jù)信號封裝進現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的通用標準信號適配映射技術(shù)，簡單靈活，開銷低，效率高，有利于多廠家設(shè)備互聯(lián)互通，能夠?qū)τ脩魯?shù)據(jù)實施統(tǒng)計復(fù)用。LCAS則定義了一種可以平滑地改變傳送網(wǎng)中虛級聯(lián)信號帶寬的方法，以自動適應(yīng)有效業(yè)務(wù)帶寬，信令傳輸由普通的SDH網(wǎng)元和網(wǎng)管系統(tǒng)完成。ASON可以動態(tài)地實施連接建立和管理，使網(wǎng)絡(luò)具有自動選路和指配功能。由于在城域網(wǎng)領(lǐng)域正面臨光以太網(wǎng)的競爭壓力，迫使MSTP在降低設(shè)備成本和提高業(yè)務(wù)提供靈活性上繼續(xù)改進。重要的趨向之一是結(jié)合MPLS，使MSTP和MPLS能互相依托共同向網(wǎng)絡(luò)邊緣擴展，從而可以充分利用MPLS靈活跨域支持數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)的一系列優(yōu)點。

另外還有光以太網(wǎng)，它是一類光纖上運行的新型以太網(wǎng)技術(shù)，源于局域網(wǎng)。從結(jié)構(gòu)上看，以太網(wǎng)是一種端到端的解決方案，在網(wǎng)絡(luò)各個部分統(tǒng)一處理二層交換、流量工程和業(yè)務(wù)配置，省去了網(wǎng)絡(luò)邊界處的格式變換。其次，以太網(wǎng)的擴展性很好，在網(wǎng)絡(luò)邊緣通過改變流量策略參數(shù)即可迅速按需以1Mbit/s的帶寬顆粒逐步提供所需的帶寬，從10Mbit/s，100Mbit/s，1Gbit/s直至10Gbit/s。從管理上看，由于同樣的系統(tǒng)可以應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)各個層面上，因此網(wǎng)絡(luò)管理可以大大簡化，新業(yè)務(wù)可以拓展得更快。

總的來看，光纖通信的發(fā)展可以粗略地分為三個階段摘要：第一階段(1966~1976年)，這是從基礎(chǔ)探究到商業(yè)應(yīng)用的開發(fā)時期。第二階段(1976~1986年)，這是以提高傳輸速率和增加傳輸距離為探究目標和大力推廣應(yīng)用的大發(fā)展時期。第三階段(1986~1996年)，這是以超大容量超長距離為目標、全面深入開展新技術(shù)探究的時期

三、光通信的展望

目前基于SDH的ASON技術(shù)已經(jīng)基本成熟，其網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備最大交叉容量可達1.28Tbit/s，典型倒換時間遠小于50ms，在我國和國際上也都已經(jīng)有了許多應(yīng)用的實例，但是尚缺乏大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用經(jīng)驗，非凡是各種連接功能的應(yīng)用缺乏實例。從技術(shù)層面上看，目前的ASON系統(tǒng)還可以支持多種業(yè)務(wù)，可以認為是ASON和MSTP的完美結(jié)合。有些ASON還具有40Gbit/s接口能力，使其傳輸容量大大提高，可適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的長期發(fā)展需求。其中光網(wǎng)絡(luò)的智能化和電信機的以太網(wǎng)傳輸是光通信較為重要的發(fā)展方向。

（一）光網(wǎng)絡(luò)智能化是重要發(fā)展方向

光通信技術(shù)近40年的發(fā)展歷史，主要是以傳輸為主線的。但是隨著計算機技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合越來越緊密，以及光網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)、調(diào)度、控制、生存性等各方面的需要，在光網(wǎng)絡(luò)中加入自動發(fā)現(xiàn)能力、連接控制技術(shù)和更完善的保護恢復(fù)功能，即光網(wǎng)絡(luò)的智能化是今后發(fā)展的重要目標。其中，ASON就是典型的例子。

（二）電信級以太網(wǎng)的光傳輸將成為熱點

由電路型交換向分組型交換演變，是電信網(wǎng)的發(fā)展方向。因此，作為電信網(wǎng)主要傳輸方式的光傳輸網(wǎng)，其承載信號也要從以傳輸電路型信號向傳輸分組型信號過渡。以太網(wǎng)是最常用的分組信號，自1973年以太網(wǎng)發(fā)明以來的30多年里，以太網(wǎng)本身也經(jīng)歷了一次次改進和變異，有了很大的發(fā)展。隨著以太網(wǎng)被廣泛使用，非凡在電信網(wǎng)中使用，它必須適應(yīng)電信網(wǎng)的要求而發(fā)生變化，于是電信級以太網(wǎng)應(yīng)運而生。因此國際上眾多的標準化組織，都在制訂有關(guān)電信級以太網(wǎng)的標準。另一方面，原來為傳送電路型信號而建設(shè)的光傳輸網(wǎng)絡(luò)，也要適應(yīng)傳輸以太網(wǎng)的要求而采用相應(yīng)的技術(shù)。總的來說，之所以以太網(wǎng)發(fā)展為電信級，主要是要吸取原電信網(wǎng)面向連接的一些特性，提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性、可管理性、可維護性、可運營性和平安性等等。而現(xiàn)有的光傳輸網(wǎng)絡(luò)在這些方面都是有保證的，主要是需要適應(yīng)分組型的以太網(wǎng)信號的傳輸。