全光网络技术及发展
世界全光网络发展趋势分析报告
世界全光网络发展趋势分析报告20世纪90年代以来，随着光纤通信技术的迅速发展，许多学者提出了“全光网络”的概念，其本意是信号以光的形式穿过整个网络，直接在光域内进行信号的传输、再生和交换/选路，中间不经过任何光电转换，以达到全光透明性，实现在任意时间、任意地点、传送任意格式信号的理想目标。
全光网络由光传输系统和在光域内进行交换/选路的光节点组成，光传输系统的容量和光节点的处理能力非常大，电子处理通常在边缘网络进行，边缘网络中的节点或节点系统可采用光通道通过光网络进行直接连接。
光节点不进行按信元或按数据包的电子处理，因而具有很大的吞吐量，可大大地降低传输延迟。
不同类型的信号可以直接接入光网络。
光网络具有光通道的保护能力，以保证网络传输的可靠性。
为了提高传输效率，也可以简化或去掉SDH和ATM等中有关网络保护的功能，避免各个层次的功能重复。
由于光器件技术的局限性，目前全光网络的覆盖范围还很小，要扩大网络覆盖范围，必须要通过光电转换来消除光信号在传输过程中积累的损伤（色散、衰减、非线性效应等），进行网络维护、控制和管理。
因此，目前所说的“光网络”是由高性能的光电转换设备连接众多的全光透明子网的集合，是ITU－T有关“光传送网”概念的通俗说法。
ITU－T在G.872建议中定义光传送网为一组可为客户层信号提供主要在光域上进行传送复用、选路、监控和生存性处理的功能实体，它能够支持各种上层技术，是适应公用通信网络演进的理想基础传送网络。
2.光传送技术大容量光传送技术是最先应用于光网络中的技术，技术的发展主要围绕以下几点展开：2.1提高单信道速率主要有ETDM和OTDM方式，ETDM应用最广泛，目前40Gb/s 的ETDM系统即将进入实用，更高速率的系统也处在研发之中，其中的关键技术是色散补偿和偏振模色散补偿。
此外，受“电子瓶颈”的限制，纯粹的ETDM方式发展潜力已不太大，今后的发展将是“ETDM＋OTDM”方式。
全光网络技术及其应用
全光网络技术及其应用随着互联网的普及和信息技术的发展，现代社会对于网络的需求越来越高。
而在网络系统中，传输技术起到了至关重要的作用。
近年来，随着全光网络技术的不断发展，许多传输问题迎刃而解，同时也有很多应用被广泛研究和开发，本文就对全光网络技术及其应用进行介绍和探讨。
一、全光网络技术全光网络是采用光作为传输媒介的网络系统。
相较于传统的电信网络，全光网络拥有更大的带宽、更高的信道容量和更低的传输损耗。
在全光网络中，信息采用光波通过光纤进行传输，从而避免了电波在传输过程中的损耗和电磁干扰。
在全光网络中，有三种主要的光传输技术：光纤传输、光波导传输和自由空间光传输。
其中，光纤传输是应用最为广泛的一种技术，它是采用光纤作为传输媒介，利用光纤对光信号进行传输和调制。
同时，在光通信中，也有一些基本的传输技术，例如波分复用技术（Wavelength Division Multiplexing，WDM）、时分复用技术（Time Division Multiplexing，TDM）和频分复用技术（Frequency Division Multiplexing，FDM）等。
这些技术的应用，可以在同一根光纤上实现多路复用，从而提高了光通信的带宽和效率。
二、全光网络的应用1. 全光网络通信随着手机、电脑等智能终端的普及，人们对于网络通信的需求越来越高。
而全光网络通信技术，以其高速率、高安全性和高可靠性，成为了未来网络通信的发展趋势。
目前，全光通信已经应用于许多领域，例如公共通信、局域网、数据中心等。
同时，光通信也成为了物联网、云服务等兴起领域的重要技术。
2. 全光网络储存除了网络通信，全光网络技术还被应用于大规模数据存储。
传统的数据存储往往采用硬盘或者闪存作为储存介质，随着数据量的不断增加，这种储存方式越来越难以满足需求。
而全光网络储存，以其高速度、高容量和高密度的特点，成为了储存技术的发展方向。
全光网络储存技术已经取得了一定的进展，在不同领域都得到了应用，例如数据中心、高性能计算等。
全光通信网的特点及其关键技术
全光通信网的特点及其关键技术摘要：全光通信网是一种利用光学技术传输信息的高速数据传输网络。
该网络具有高带宽、低能耗、安全可靠、无电磁干扰等特点，适合用于音视频传输、数据中心、云计算等领域。
本文首先介绍了全光通信网的基本架构及其特点，然后重点阐述了光纤通信技术、光光转换技术、光路交换技术、无源光网络技术和光网络安全性技术等关键技术的实现原理与应用。
关键词：全光通信网，光纤通信技术，光光转换技术，光路交换技术，无源光网络技术，光网络安全性技术。
正文：一、全光通信网的基本架构及其特点全光通信网是指在通信网络中全部使用光学器件来完成光信号的生成、放大、传输和接收等工作，避免了电信号到光信号的转换。
全光通信网具有以下特点：1.高带宽：由于光信号的频率非常高，因此可以实现高速、大容量的数据传输，大大提高了网络的数据通信速度。
2.低能耗：光学器件本身具有低能耗和高可靠性，可以有效地减少网络的能耗和维护成本。
3.安全可靠：光信号无法被窃听和干扰，使网络具有更高的安全性和可靠性。
4.无电磁干扰：由于全光通信网仅仅使用光学信号传输数据，因此避免了电磁干扰现象的产生，可以更好地保障通信质量。
二、光纤通信技术全光通信网中，光纤是一种重要的传输介质。
光纤通信技术采用光纤作为传输媒介，可以实现高速、远距离的数据传输。
光纤通信技术主要包括以下方面：1.波分复用技术（WDM）：利用不同颜色（波长）的光来传输不同的信号，以实现多路复用和高速数据传输。
2.光放大器技术：将信号通过光纤传输时，信号会因为衰减而逐渐变弱，光放大器可以增强光信号，使信号能够在长距离的光纤中传输。
三、光光转换技术光光转换技术是指将光信号转换成另一种波长或者将光能量转换成电能量。
光光转换技术包括以下方面：1.光电转换器件：将光信号转换成电信号或将电信号转换成光信号，以实现光电互换。
2.光调制技术：将不同波长的多个光信号调制为一个复合信号，可以将多个同时传输的光信号合并。
第9章 光网络及其发展
随着软件定义光学技术的发展, 光收 发端机的波长、 输入输出功率、 子载波 调制格式、 信号速率、 信号损伤补偿算 法等参数均可实现在线调节。
使光路成为物理性能可感知、 可调 节的动态系统, 即可以根据对线路侧的带 宽、 距离和复杂度的权衡, 灵活调制光电 转换模块以实现最佳的频谱利用率, 更好 地适应网络业务及应用场景的变化。
图 9-5 IP 层与光层控制器独立且对等的 SDN控制器
(3) IP层与光层控制器独立且垂直 IP层与光层各有一个控制器, 并采用
叠加模式, 其结构如图9 - 6所示。
图9 -6 IP 层与光层控制器独立且垂直
在此架构下, 光层作为IP层的承载, 而IP层则直接面向业务, 其中IP层控制器 负责收集IP网络拓扑、 利用率信息以及 接收业务流量需求, 然后综合现有流量并 计算新增流量, 并在此基础上更新全局流 量和拓扑; 光层控制器负责采集光网络拓 扑、 利用率信息, 并向下进行流量调度、 向上提供资源调度接口。
OpenDaylight架构的目标是通过SDN 的开源开发, 力求推进部署方案的实施。
9.2.2 软件定义传送平面
软件定义传送平面包括灵活栅格光层调 度 (Felx ROADM)、 灵活调制光电转换 (Flex TRx) 和灵活封装电层处理 (Flex OTN) 三大核 心技术。
1 .灵活栅格技术
1 .基于SDN 的IP与光融合架构
根据控制器所处位置, 基于SDN 的IP与 光融合可采用统一、 独立且对等、 独立且 垂直的SDN 控制器等架构。
(1) IP层与光层采用统一的SDN 控制器 IP层与光层采用统一的SDN 控制器进
行管理, 其架构如图9 - 4所示。
可见统一控制器是通过控制接口与IP 和光设备连接, 统一收集I P和光网络拓扑、 利用率, 统一获取用户流量的分配与路径。
全光网络的发展历程与发展趋势
全光网络的发展历程与发展趋势摘要：本文阐述全光网络如何经过WDM技术的发展与演变、全光网络的技术研发、过渡到自动光交换网、直到当前智能光交换网络的发展历程与发展趋势。
1 引言据国外统计，骨干因特网的带宽在1997年为622Mbps,1998年是2.5Gbps,1999年突破10Gbps,2000年接近40Gbps；也就是说每经过6-9个月因特网的带宽或业务量翻一番。
按照目前单波长光纤系统的传输速率最高为40Gbps考虑，仅因特网的数据流就占满了整个单波长系统的传输容量，更不用说宽带业务和其他多媒体应用了。
事实上随着因特网的飞速发展，几乎在网络的所有层面，如企业网、接入网，传输、选路与交换等都在研发与应用高速宽带技术。
带宽的"饥渴"极大地促进了DWDM技术的快速发展，基础速率为2.5Gbps/10bps的8波、16波、32波、40波乃至80波的DWDM系统已经商用，所有的波长都落在常规的C 带内(1530-1565nm)；此波带又分为蓝带和红带。
各个波长或光路的间隔从100GHz(0.8nm)缩小到50GHz(0.4nm)。
进一步增加波长数，例如增加到160波以上时需要应用L波带(1565-1625nm)，也就是第4代WDM光纤通信系统。
当波长数达到数百量级时各光路间隔将缩小到25GHz(0.2nm)；此时对光源的精度与稳定度，对分光滤波器的分辨率的要求均很高。
表1给出新世纪开始DWDM系统研发水平的概貌。
由表1可见10Tbps的总容量业已突破，很多公司例如Ciena公司已在研发16Tbps的系统；而朗讯贝尔实验室的科研人员认为商用的DWDM系统容量最高将达到100Tbps。
DWDM系统在长途光传送网中的发展方向是超密集波分复用，超大容量和超常中继距离传输；而在城域光传送网中的发展方向是稀疏波分复用，超大容量、短传输距离和价廉的CWDM系统，也就是和具有第5光窗口的无水峰光纤即新的全波光纤相应的第5代WDM 系统。
分享全光网络的创新及应用
分享全光网络的创新及应用全光网络是一种利用光信号传输数据的新型网络体系结构，它具有高存储和传输容量、低延迟、低消耗和高可靠性等优点，可以应用于各种领域，如通信、物联网、云计算、医疗和科学研究等。
下面，我将重点介绍全光网络的创新及应用。
一、全光网络的创新1. 光信号传输技术利用光信号传输数据是全光网络最重要的创新之一。
其传输速度可达数百Gbps、数Tbps，能够满足大规模数据通信要求，同时减少带宽拥塞和信噪比失真等问题。
2. 波分复用技术波分复用技术是全光网络的另一个重要创新。
通过使用不同波长的光信号传输数据，可以实现高效的频谱利用。
此外，波分复用技术还可以实现多信道复用，提高了全光网络的容量和灵活性。
3. 分组光交换技术分组光交换技术是实现全光网络数据交换的一种新型技术。
它可以实现接近无延迟的数据交换，提高了网络的响应速度和实时性。
与传统的电力交换网络相比，分组光交换技术还具有更低的延迟和更高的可靠性。
4. 全光纤接入技术全光纤接入技术是实现全光网络构建的一种新型技术，它可以实现家庭、企业和机构等不同用户之间的高速数据交换。
相比传统的电力线接入方式，全光纤接入技术具有更高的容量和更高的速度，同时也具有更低的信道噪声。
二、全光网络的应用1. 通信全光网络作为高速数据传输的新型体系结构，可以广泛应用于通信领域。
在数据中心通信中，全光网络可以实现高带宽、低延迟的数据传输，同时实现多虚拟网络之间的高效划分。
在郊区或乡村地区的通信中，全光网络可以实现真正的光纤接入，提高了数据传输速度。
2. 云计算在云计算中，全光网络可以实现高速计算、高效存储和数据交换，提高了计算效率、可扩展性和安全性。
另外，全光网络还可以应用于云计算的数据备份、恢复和管理等领域，提高了数据安全性和可靠性。
3. 物联网在物联网中，全光网络可以实现智能物体之间的高速数据交换和通信。
全光网络可以提高智能终端设备的响应速度和处理能力，使智能物体之间的数据传输实现高效和顺畅。
有线电视全光网络的关键技术及发展前景
反 射 叠 加 ， 大 提 高 了输 出 功 率 ， 具 大 还
第二 步是在 现有 技术 的基 础上 ． 不 有 较 强 的选 频 功 能 ． 本 满 足 有 线 电视 基
传 输 过 程 都 在 光 域 内进 行 。 缆 传 输 与 断 研 究 开 发 新 技 术 。 在 光 技 术 的 研 究 光 纤 网 对光 源 的 要 求 。 光 发 展 方 面 ．存 在 以 下 几 个 亟 待 解 决 的
传 输 较 宽 频 带 等 优 点 ， 合 了有 线 电视 迎
全 光 网 就 是 使 用 光 纤 作 为 传 输 介 质 组 建 的 网 络 。它 用光 波 技 术 代 替 了 用 以市 郊 原 有 的 光 节 点 为 基 础 ．使 光 干
系统 多 频 道 传 输 的需 要 。目前 有 线 电视
依 次 减 小 。 现 在 使 用 较 多 的 是 １ ５ｒ ． ｕ ５ ｎ
单模光 纤 ， 种光 纤 中的色散 为零 ， 这 失
例 如 加 在 光 缆 上 的 力 不 能 超 过 光 缆 的 真 较 小 ， 距 离 传 输 效 果 好 ． 地 方 建 近 在 最 大 允 许 张 力 ； 施 工 中 光 缆 拐 弯 的 曲 设 的 光 纤 有 线 电 视 网 中 得 到 广 泛 应 率 半 径要 大于 光 缆 外景 的二 十 倍 ： 光 用 。 随 着 技 术 的 发 展 ． 出 现 了 解 决
新 术 窗Ｉ 技视
Ｉ 传 与术 播 技
有 线 电视 全 光 网络 的关 刖 Ｅ ｊ 键 技 术 及 发 展 秉
口 邱 铉 张 莛
可 。因 此 在 建 设 全 光 网络 的过 程 中 ， 以
光纤 通 信 逐 步取 代 电缆通 信 为 原 则 ，
什么是全光网络技术
什么是全光网络技术什么是全光网络技术?所谓全光网络，是指信号只是在进出网络时才进行电/光和光/电的变换，而在网络中传输和交换的过程中始终以光的形式存在。
因为在整个传输过程中没有电的处理，所以PDH、SDH、ATM等各种传送方式均可使用，提高了网络资源的利用率。
下面就由小编来给大家说说什么是全光网络技术吧。
什么是全光网络技术（全光网络示意图）1、首先小编要给大家介绍下什么是全光网络先。
1.1、全光网络所谓全光网络，是指信号只是在进出网络时才进行电/光和光/电的变换，而在网络中传输和交换的过程中始终以光的形式存在。
因为在整个传输过程中没有电的处理，所以PDH、SDH、ATM等各种传送方式均可使用，提高了网络资源的利用率。
1.2、全光网络技术全光网络的相关技术主要包括全光交换、光交叉连接、全光中继和光复用/去复用等。
全光网络技术承诺的美好前景很简单: 数据将以更快的速度传输，因为数据仅以光的形式进行编码。
“仅”是个关键字。
目前，光网络设备从光缆中接收光脉冲，将它转换为电信号进行处理，然后将电信号还原为光进行传输。
即使处理时间为零，这种转换也会增加时延。
光技术鼓吹者说，消除光电转换将使数据传输速率达到万亿位级。
一个经常引用的统计数据说光纤具有25万亿到75万亿位/秒的理论容量，并把这个数据与数据速率通常以百万位计的铜线进行比较，体现其优势。
但是，这种论点没有涉及全光网络的两个基本要求：路由和缓冲。
现在全光网络中没有路由协议这类东西。
目前，光网络设备运行在点到点或环路拓扑结构中。
点到点是指，光脉冲要么由设备A 传送到设备B，要么不传送。
如果电缆出现中断，点到点方式没有后备连接。
像SONET的自动保护交换这样的环路技术提供了略好一些的冗余性：一旦电缆出现中断，环路可以绕过去。
而任何更复杂的拓扑结构都需要路由技术。
一些光网络技术鼓吹者说，路由决策属于光网络的边缘。
的确如此，只要全光网络很小并且简单。
如果交换机制造商真正想增加销售量，他们就需要在他们的设备中提供更多的智能。
全光网络介绍-论文型
全光⽹络介绍-论⽂型1全光⽹络技术及发展⼀、前⾔21世纪的到来，⼈类社会进⼊了信息化⾼速发展的时代，随着Internet的迅速发展，信息⽹络的应⽤渗透到社会的各个领域。
信息通讯量的急剧增加和全业务服务的需要，使得现有的基础⽹络难以适应。
现有通信⽹络中，各个节点要完成光/电、电/光的转换，⽽其中的电⼦器件在适应⾼速、⼤容量的需求上，存在着带宽限制、时钟偏移、严重串话、⾼功耗等缺点，因此产⽣了通信⽹中的“信息瓶颈”现象。
⽽光纤通信技术凭借其巨⼤潜在带宽容量的特点，成为⽀撑通信业务中最重要的技术之⼀。
为了充分发挥光纤通信的极宽频带、抗电磁⼲扰、保密性强、传输损耗低等优点，⼈们提出了全光⽹的概念。
⼆、全光⽹的概念全光⽹的含义是指⽹络中端到端⽤户节点之间的信号通道保持着光的形式，信号传输与交换全部采⽤光波技术，即数据从源节点到⽬的节点的传输过程都在光域内进⾏，在各⽹络节点的交换则使⽤⾼可靠、⼤容量和⾼度灵活的光交叉连接设备。
由于⽹络中不⽤光电转换器，允许存在各种不同的协议和编码形式，信息传输具有透明性。
为区别于现有光通信⽹络，上述性能的光通信⽹络我们称为全光⽹。
三、全光⽹的主要技术全光⽹的主要技术有光纤技术、SDH、光交换技术、OXC、光复⽤／去复⽤技术、⽆源光⽹技术、光纤放⼤器技术等。
3.1光纤技术光纤作为传输光信息的载体，光纤技术的发展直接决定着光⽹络技术的发展。
当光纤的直径减⼩到⼀个光波波长时，光在其中⽆反射地沿直线传播，这种光纤称为单模光纤。
单模光纤传输具有内部损耗低、带宽⼤、易于升级扩容和成本低的优点。
下⾯介绍⼀下单模光纤传输的特性及对传输速率的影响：1、频带宽，通信容量⼤。
⽬前可⽤的850nm波长区、1310nm波长区和1550nm波长区所对应的固定带宽就有约60THz。
巨⼤的频带带宽是光纤最突出的优点，这对传输各种宽频带信息意义⼗分重要。
2、损耗低，中继距离长。
单模光纤的衰减特性有随波长递增⽽减⼩的总趋势，除了靠近1385nm附近由OH根造成的损耗峰外，在1310nm-1600nm间都趋于平坦。
光网络技术的发展与应用
我国电信运营商 １９ ９８年开始大规模建设 ＷＩ ） Ｍ系
统 。北 电 网络 １ ０ ｂｔｓＤ Ｍ 系 统 已经 在 国 内 ０Ｇ ｉ ＷＤ ６ ／
等方 面 ， 明 地 支 持 Ｔ Ｍ、 Ｔ Ｉ、 兆 以太 网等 ， 透 Ｄ Ａ Ｍ、Ｐ 干
是 构成 全 光 网络 的 重要基 础 。
降低每比特成远 看 也 可能 有短 距 离 的 应 用 。就 目前 已敷 设 的光纤 而言 ， 用的最 高 速率 就 是 １ ｂｔｓ 适 ０Ｇ ｉ 。 ／
１ 删
系统 的发 展
９ 年代 ， ０ 光纤通信发展始终在按照电的Ｔ Ｍ方 Ｄ
光 网络 技 术 的发 展 与 应 用
章道勇
（ 江苏省 电信公 司 南京分公司 ，江苏 南京 ２００ ） １０８
摘
要 ：主 要 从 Ｔ Ｍ （ 分 复 用 ） Ｄ 时 、ＷＤ （ Ｍ 波分 复 用 ） 、光 纤 技 术 、节 点技 术及 全 光 网络 等 方 面 的 发展 介 绍 了近 阶 段 光
量 为 １ ．Ｔ ｉ， ２ ３ ４ Ｇ ｉ ｓ 和 １ ． Ｔ ｉ ｓ２ ６× ０ ９ ｂ ／ （７ × ０ ｂｔ ） ０ ２ ｂｔ （５ ｔｓ ／ ／
３ 光 纤 技 术 的发 展
都 要使 用各 种技 术 的优化 组合 来 为客户 提供 最优质 的服 务 。在 网络 服 务激 烈 的竞 争 格 局 中 ， 有 建设 只 大容 量 高安全 性 的新 网络 系统 ， 降低 整 个 网络 的带
宽价 格 ， 才能 利用 自己优 质 的 网络 来 为 客 户 提供 各
些 技术 难题 ， 电子 电路及 材料 方面 ； 如 拉曼 放大器
展将 有 可能会 被 ＷＤ 的发展 光芒 所掩盖 。 Ｍ
光通信网络中的全光网络技术
光通信网络中的全光网络技术一、引言光通信网络是一种通过光传输信号实现通信的技术，对于传输信息的速率和容量有着很大的提升。
而全光网络技术则是光通信网络中的核心技术之一，是指在整个通信链路中所有的设备和链接都基于光信号进行传输和处理的一种网络结构。
本文将从全光网络的定义与基本原理、全光网络的优势与挑战以及当前的全光网络技术发展趋势三个方面来详细阐述光通信网络中的全光网络技术。
二、全光网络的定义与基本原理全光网络是指在光通信网络中所有的节点设备和光纤链接都通过光信号进行传输和处理，实现全程光传输的一种网络结构。
全光网络的基本原理是利用光波长多路复用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）和光分路复用（Optical Space Division Multiplexing，OSDM）技术来实现光信号的传输和分发。
通过合理的调度和管理光资源，可以实现光网络的高容量和高效率。
三、全光网络的优势与挑战1. 优势：（1）巨大的带宽：光纤作为传输介质，具有巨大的传输带宽，能够满足高速数据传输的需求。
（2）低延迟：光信号的传输速度快，延迟低，能够满足对实时性要求高的应用场景。
（3）抗干扰性强：光信号在传输过程中几乎不会受到外界干扰，传输质量稳定可靠。
（4）节能环保：相比传统的电信号传输，光信号传输的能耗更低，对环境友好。
2. 挑战：（1）成本高：全光网络的设备和光纤成本高昂，需要大量的投资。
（2）技术难题：全光网络技术的研发和实现面临着很多难题，如光信号的调度和管理、光纤的连接和拓扑设计等。
（3）光信号的衰减和失真：在长距离传输中，光信号往往会受到衰减和失真的影响，需要采取相应的补偿措施。
四、当前的全光网络技术发展趋势1. 光电子集成技术的发展：随着光电子集成技术的不断发展，光通信网络中的光电子器件变得更加紧凑和高效，能够提供更大的带宽和更低的功耗。
2. 弹性光网络技术的应用：弹性光网络是指在全光网络中增加灵活性和可变性的一种技术，通过动态调整波长路由等参数，可以根据网络负载和需求进行动态优化和资源管理，提高网络的灵活性和适应性。
韦乐平：全光网发展的十大趋势
韦乐平：全光网发展的十大趋势飞象网讯（马秋月/文）在今天举行的“2021中国光网络研讨会”上，工信部科技委常委副主任、中国电信集团科技委主任、中国光网络研讨会大会主席韦乐平详细预测了从运营商角度看未来五到十年全光网发展的十大趋势。
趋势一：网络的全光化趋势在需求侧，微处理器从单核发展到数千核的Tera级计算；超算机能力十年增长千倍，预计2025年可达每秒千亿亿次；视频成第一驱动力，流量接近网络2/3，AR/VR将加剧容量需求；物联网高端机器的超强感知和反应需要更大带宽和低时延连接；其他新应用需求，如低时延/抖动，确定性、高可用性等。
在供给侧方面，目前传输链路的光纤化趋近100％，接入网的光纤化已高达93％，标志着全光网1.0阶段接近尾声，网络干线传输交换节点的光化即将完成，正向城域接入网拓展。
“总之，全光网正从1.0阶段迈向2.0的真正全光化新阶段。
”趋势二：全光网传输链路的高容量趋势据韦乐平介绍，在DWDM方向，目前传输链路从传统C波段80波可以以很小的代价和技术改造扩展至C+波段96波和扩展C+波段120波，可分别获取20%和50%的扩容增益。
最新趋势是扩展C+波段120波和L+波段120波，共240波，扩容增益可望高达200%。
“不过，该技术趋势的主要挑战在于权衡奈奎斯特滤波补偿和放大器性能。
”在TDM方向上，利用新型oDSP，基于130G波特的QPSK单波400Gbps传输距离可从600公里增至1500公里，可覆盖99%的干线复用段距离。
“这个趋势最早可在2023年后实现。
”趋势三：全光网交换节点的高容量化韦乐平表示，基于波长交换方式的扩容趋势，目前以20维为主。
32维ROADM的300T能够满足目前最大节点容量的需求，64维ROADM的600T可满足2023年最大节点容量的需求。
而128维ROADM，由于波长交换结构方式中不同波长系统间不能无约束交换，随端口非线性增长的波长交换架构方式的阻塞率将远高于随端口线性增长的空分交换架构方式，其扩容空间受限。
光纤通信技术的现状与未来发展趋势
光纤通信技术的现状与未来发展趋势近年来，随着科技的不断发展，光纤通信技术已经获得了广泛的应用。
它是一种利用光信号来传输数据的技术，其速度比传统的铜线传输要快得多。
本文将探讨光纤通信技术的现状与未来发展趋势。
一、光纤通信技术的现状光纤通信技术的历史可以追溯到20世纪60年代。
自从20世纪80年代以来，光纤通信技术在全球范围内得到了广泛的应用。
目前，光纤网络已经成为了人们生活、工作中不可或缺的一部分。
在许多领域，光纤通信技术已经取代了传统的通信方式。
光纤传输速度快、信号质量高、抗干扰性强，这使得光纤通信技术在大规模的数据传输、高清视频、网络电视和多媒体等领域越来越得到应用。
二、光纤通信技术的未来发展趋势1、5G网络的发展随着5G网络的推出，光纤通信技术也将迎来新的发展机遇。
5G网络需要更高速度的传输，并且需要更大的带宽，因此光纤网络将是5G网络的关键组成部分。
在未来的5G网络中，光纤网络将为人们提供更快速、更可靠的网络连接。
2、卫星通信技术的应用随着人们对于全球互联的需求越来越高，卫星通信技术成为了光纤通信技术的重要补充。
相较于光纤通信技术，卫星通信技术可以更好地应对资源富裕、环境恶劣的地区。
卫星通信技术的应用，使得光纤通信技术的覆盖面积更广，为人们的生活提供了更加便利的网络服务。
3、纤维光源技术的发展随着人们对于网络速度和质量的要求不断提高，纤维光源技术的研究也越来越受到人们的关注。
纤维光源技术是光纤通信技术中非常重要的一个分支，纤维光源的标准化和可靠性将会对整个光纤网络的稳定性产生很大的影响。
纤维光源技术的研究，将为光纤通信技术的未来发展提供坚实的基础。
结论总的来说，光纤通信技术是一种新型的通信方式，它具有传输速度快、信号质量高、抗干扰性强等优点，可以满足人们日益增长的通信需求。
未来，随着5G网络的发展、卫星通信技术的应用、纤维光源技术的发展，光纤通信技术也将会迎来更广阔的发展空间。
全光网产业发展趋势
全光网产业发展趋势全光网（All-Optical Network）是指基于光纤通信技术实现的光电一体化的通信网络系统。
随着信息化时代的到来，全光网的快速发展已成为未来通信行业的发展趋势。
本文将从光纤通信技术、全光网优势、全光网发展现状以及全光网的发展趋势等几个方面来探讨全光网产业的发展趋势。
一、光纤通信技术的发展光纤通信技术是全光网产业发展的基础，通过光纤作为传输介质，将电信号转换为光信号进行传输，具有传输带宽大、传输距离长、传输速度快等特点。
（一）光纤通信技术的关键技术1. 光纤传输技术：包括光纤的制备技术、光纤互联技术等。
目前，光纤的制备技术已相对成熟，能够实现光纤的大规模制造。
2. 光纤传输系统技术：包括光源、光纤放大器、光纤耦合技术等。
其中，光纤放大器是实现长距离光纤传输中信号强度补偿的重要设备。
3. 光纤交叉技术：即实现光纤之间的交叉互连，包括光开关、光交叉连接器等。
光开关是实现光网络中灵活路由和交换的关键设备。
（二）光纤通信技术的发展趋势1. 全光网技术的兴起：全光网技术是光纤通信技术的一种重要发展方向。
全光网通过将光电一体化技术应用于通信网中，达到全光化的目标。
2. 光纤通信技术向高速化方向发展：目前，已经实现了千兆级别的光纤通信，未来将朝着更高速率的方向发展。
3. 小型化、集成化技术的应用：随着集成电路技术的发展，光纤通信设备将逐渐实现小型化和集成化，减小体积，降低功耗。
二、全光网的优势全光网相比传统的电信网络具有以下几个优势：1. 宽带传输能力强：全光网能够提供很高的带宽，满足用户对高质量多媒体通信的需求。
2. 低时延：由于光信号传输速度快，全光网的时延较低，可以提供实时性要求较高的服务。
3. 低损耗：光纤传输的损耗比电信号传输的损耗小很多，可以实现长距离传输。
4. 网络安全性高：由于光信号在光纤中传输，不易被外界干扰，全光网相对于电信号传输更加安全可靠。
三、全光网发展现状当前，全光网发展已经取得了许多成就，我国已经建设了一批全光网试点工程，如广东全光网工程、北京全光网工程等。
全光网络的关键技术及其发展
一
可称 为波长交换 。光交换技术可 以分为分组交换技术和光路交 换技术 。其中， 光路交换又可分为空分光交换 （Ｄ 、 Ｓ ） 时分光交换
、
全光 网络 及其 特点
Ｔ） Ｗ／Ｄ光 以及 由这 三 种 交 换 形 式 组 全 光 网络 （Ｏ ） 指 光 信 息 流 从 源 节 点 到 目的 节 点 之 间进 （Ｄ 和 波 分 ／频 分 （ＤＦ ） 交 换 ， ＡＮ是
协议 。全光 网由于无需 电信 号的处理 ， 采用波分复用技术， 以 信号转变 为 电信号 ， 然后 经过 电路把 电信 号整 形放大后 ， 再重
波长 选 择 路 由 ， 传 输 码 率 、 据 格 式 以 及 调 制 方 式 等 方 面 均 新驱动成一个光源 ， 在 数 由此 实现光信号的再生 。这种方法 中所使 具有 透 明性 ， 方 便 灵 活 地 提 供 多 种 协 议 的 业 务 。 （） 网 灵 用的光电中继器一般体积会很大 ， 可 ３组 装置也很复杂 ， 能又多 。为 耗 活 。全 光 网可 以根 据 通 信 容 量 的 需 求 ， 任 何 节 点 都 能 抽 出或 了避 免这些 缺点 ，又 可 以从根本 上消除色 散等不利 因素 的影 在 加 入 某 个 波 长 ， 态 地 改变 网络 结构 ， 网极 具 灵 活 性 。当 出现 响 ， 信 息 再 生 技 术 便 出现 了 ， 种 技 术 就 是 首 先 要 在 光 纤 链 动 组 光 这
行传输与交换 中均采用光的形式 ，即端到端 的完全 的光 路， 中 合而成 的复合型光交换 。 空分光交换是使光信号的传输通路在 其按光矩 阵开关所使 用的技术又分成基于波 间没有 电信号 的介入 ， 在各网络节点的交换， 则使用 高可 靠、 大 空间上发生改变， 容量和高度灵活的光交叉连接设备 （ｘ） ｏ ｃ 。它 是建 立在光时分 导技 术 的 波 导 空 分 与 使 用 自 由 空 间 光 传 播 技 术 的 自 由 空 分 光 复用 （Ｔ Ｍ 或 者密集波分 复用 （Ｗ Ｍ 基础 上 的高速宽 带信息 交 换 。 时 分光 交换 是 以 时 分 复 用 为 基 础 ， 用 时 隙 互 换 原 理 来 ＯＤ ） ＤＤ） 运
全光网络未来网络发展趋势
全光网络未来网络发展趋势全光网络是指在通信网络中将所有信号转换为光信号进行传输的网络技术，它具有传输容量大、传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强等优点。
随着信息时代的到来，全光网络将成为未来网络发展的趋势之一首先，全光网络具有巨大的传输容量。
由于光信号传输速度快，所以可以更高效地传输大量的数据。
而且，光信号的频带宽度很宽，可以同时传输多路信号，大大增加了网络的传输容量。
这对于当前大数据时代的发展和应对未来数据爆炸式增长的需求尤为重要。
其次，全光网络具有快速的传输速度。
由于光信号传输速度非常快，可以达到接近光速的速度，远远超过了传统的电信号传输速度。
这使得全光网络可以提供更快速的网络服务，能够满足未来高速互联网、高清视频、虚拟现实等应用的需求。
再次，全光网络拥有远距离的传输能力。
由于光信号在光纤中传输损耗小，所以可以实现数十甚至上百千米的远距离传输。
这对于跨越国家和大洋的长距离传输以及异地可靠备份等应用具有重要意义。
此外，全光网络具有较强的抗干扰能力。
光信号在光纤中传输时几乎不受外界干扰的影响，相对于电信号的传输更加稳定可靠。
这意味着全光网络可以实现更高的网络可用性和可靠性，并能够更好地应对各种干扰因素。
然而，全光网络的发展也面临一些挑战。
首先是光纤网络的建设成本较高。
由于光纤的制造和铺设需要大量的资金投入，对于一些发展中国家或地区来说，成本仍然较高，限制了全光网络的普及。
其次是光信号在长距离传输时会受到光纤衍射、色散等问题的影响，会造成光信号的损耗和失真，进而影响网络的传输质量和速度。
为了推动全光网络的发展，可以采取以下措施。
首先是加大对光纤网络建设的投入，降低建设成本，推广普及全光网络。
对于一些经济条件较差的地区，可以探索和采用经济实惠且适用的光纤铺设方案。
其次，研发和推广新的光纤材料和光纤传输技术，提高光纤网络的传输质量和效率，减少光信号传输过程中的损耗和失真。
此外，加强光纤网络的监管和维护，保障网络的稳定运行和安全性。
浅谈下一代全光网络关键技术与发展
浅谈下一代全光网络关键技术与发展作者：陈涛来源：《科学与财富》2018年第28期摘要：全光网络是在光纤通信系统不断发展下产生的，能为社会进步和经济发展提供技术支撑，是重要的通信工程技术之一。
本文主要围绕全光网络关键技术全、光网络未来发展分析等方面展开分析，从光交换技术、光信息再生技术、光分插复用技术等角度出发，详细阐述全光网络关键技术，从而保证全光网络在信息在社会各个领域中的有效运用，实现该技术的良好发展。
关键词：全光网络；关键技术；光交换技术前言：光纤通信技术的研发和应用，一定程度推动了通信系统发展，但当前使用的光纤通信还存在较多使用弊端，只有对这一技术进行改进处理后，才能充分发挥该技术在社会各产业发展上的作用。
全光网络便是在这个背景下产生的，具有独特优势，如灵活性高、可靠性高和容量大等，有利于促进通信系统创新发展。
一、全光网络关键技术（一）光交换技术这一技术是全光网络关键技术，主要起到交换光节点位置任一光纤接口光信号的作用，在该技术作用下，能突出全光网络透明传送、节约运营成本和带宽等优势。
光交换环节实质上是进行波长处理，在完成波长交换后，能确保全光网络相关功能的正常发挥。
光交换技术可分成光路交换技术以及分组交换技术等，其中光路交换又被细分成时分光交换、空分光交换技术等，在空分光交换技术应用下，可使得光信号传输通道产生空间上的改变，根据信息需求发挥相应功能[1]。
而时分光交换是在时分复用基础上，实现光信号的交换。
实际使用全光网络时，应加大对这一关键技术作用的研究，从而为光信号的有效转换提供保障。
（二）光信息再生技术进行光纤通信时，通信质量会受到光纤色散或者损耗等因素的影响，当存在光纤色散问题时，将造成光脉冲出现展宽，受到外部因素干扰，容易加大通信系统误码率，进而降低通信质量。
而光纤损耗指的是随着信号传输距离增大，光信号幅度将按照指数规律衰减，同样会导致通信信号准确度较低。
为了解决这一问题，需要采用有效措施进行信号再生操作。
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全光网络技术及发展李立永摘要：全光网络的相关技术包括光纤技术、同步数字系列技术、全光交换技术、光交叉连接技术、以光放大器为基础的全光中继技术、光复用／去复用技术和光分插技术。
本文通过多这些技术的分析初步了解全光网络的基本知识。
关键词：全光网SDH、光交换光交叉连接光复用／去复用无源光网光纤放大器1前言21世纪的到来，人类社会进入了信息化高速发展的时代，随着Internet的迅速发展，信息网络的应用渗透到社会的各个领域。
信息通讯量的急剧增加和全业务服务的需要，使得现有的基础网络难以适应。
现有通信网络中，各个节点要完成光/电、电/光的转换，而其中的电子器件在适应高速、大容量的需求上，存在着带宽限制、时钟偏移、严重串话、高功耗等缺点，因此产生了通信网中的“信息瓶颈”现象。
而光纤通信技术凭借其巨大潜在带宽容量的特点，成为支撑通信业务中最重要的技术之一。
为了充分发挥光纤通信的极宽频带、抗电磁干扰、保密性强、传输损耗低等优点，人们提出了全光网的概念。
2全光网的概念全光网的含义是指网络中端到端用户节点之间的信号通道保持着光的形式，信号传输与交换全部采用光波技术，即数据从源节点到目的节点的传输过程都在光域内进行，在各网络节点的交换则使用高可靠、大容量和高度灵活的光交叉连接设备。
由于网络中不用光电转换器，允许存在各种不同的协议和编码形式，信息传输具有透明性。
为区别于现有光通信网络，上述性能的光通信网络我们称为全光网。
3全光网的主要技术全光网的主要技术有光纤技术、SDH、光交换技术、OXC、光复用／去复用技术、无源光网技术、光纤放大器技术等。
3.1光纤技术光纤作为传输光信息的载体，光纤技术的发展直接决定着光网络技术的发展。
当光纤的直径减小到一个光波波长时，光在其中无反射地沿直线传播，这种光纤称为单模光纤。
单模光纤传输具有内部损耗低、带宽大、易于升级扩容和成本低的优点。
下面介绍一下单模光纤传输的特性及对传输速率的影响：1、频带宽，通信容量大。
目前可用的850nm波长区、1310nm波长区和1550nm波长区所对应的固定带宽就有约60THz。
巨大的频带带宽是光纤最突出的优点，这对传输各种宽频带信息意义十分重要。
2、损耗低，中继距离长。
单模光纤的衰减特性有随波长递增而减小的总趋势，除了靠近1385nm附近由OH根造成的损耗峰外，在1310nm-1600nm间都趋于平坦。
现在一般都使用1310nm波长区和1550nm波长区，由于最低衰减常数（0.2dB/km）位于1550nm附近，因此长距离光纤传输系统仍就都采用1550nm波长区。
3、色散。
色散是指光脉冲在光纤中传播的过程中会散开的现象。
随着传输速率的提高，色散成为传输系统中不可忽视的因素。
它会导致脉冲间的干扰，造成不可接受的误码率，其数量和波长有关。
4、非线性效应。
系统中使用EDFA，使送进光纤的光功率增强很多，进入光纤的高光功率使光信号和光纤相互作用产生各种非线性效应，从而影响信噪比。
3.2SDH技术同步数字系列（SDH）是一种光纤传输体制，其信号最基本、最重要的同步传输模块是STM-1，其速率为155.520Mbit／S，更高等级的STM－N信号是将基本模块信号STM-1按同步复用，经字间分插后的结果。
STM-1的帧结构可以分为段开销、管理单元指针、通道开销和净负荷四个装有不同用途信息比特的区域，除净负荷区用作装载PDH数字系列或其他数字信息外，其他区域用来支持系统的管理和维护功能。
SDH传输网大致分为三层，由上至下依次为电路层网络、通道层网络和传输媒质网络，其中传输层主要涉及通道层和传输媒质层。
网络中每一层能够有独自的维护管理能力，某一层网络改变不会影响其它层，便于每一层独立引进新技术和拓扑。
因此SDH传输网具有智能化的路由配置能力、上下电路方便、维护监控管理能力强、光接口标准统一等优点。
3.3光交换技术传统的光交换在交换过程中存在光变电、电变光的过程，使得整个光通信系统的带宽受到限制。
直接光交换则可省去光/电、电/光的交换过程，充分利用光通信的宽带特性。
因此，光交换技术被认为是未来宽带通信网最具潜力的新一代交换技术。
光交换技术有空分、时分和波分/频分等类型。
1、空分光交换(SD)空分光交换技术的基本原理是将光交换元件组成门阵列开关，并适当控制门阵列开关，即可在任一路输入光纤和任一输出光纤之间构成通路。
因其交换元件的不同可分为机械型、光电转换型、复合波导型、全反射型和激光二极管门开关等，如耦合波导型交换元件铌酸钾，它是一种电光材料，具有折射率随外界电场的变化而发生变化的光学特性。
以铌酸钾为基片，在基片上进行钛扩散，以形成折射率逐渐增加的光波导，再焊上电极后即可将它作为光交换元件使用。
当将两条很接近的波导进行适当的复合，通过这两条波导的光束将发生能量交换。
能量交换的强弱随复合系数、平行波导的长度和两波导之间的相位差变化，只要所选取的参数适当，光束就在波导上完全交错，如果在电极上施加一定的电压，可改变折射率及相位差。
由此可见，通过控制电极上的电压，可以得到平行和交叉两种交换状态。
2、时分光交换(TD)时分光交换技术的原理与现行的电子程控交换中的时分交换系统完全相同，因此它能与采用全光时分多路复用方法的光传输系统匹配。
在这种技术下，可以时分复用各个光器件，能够减少硬件设备，构成大容量的光交换机。
该技术组成的通信技术网由时分型交换模块和空分型交换模块构成。
它所采用的空分交换模块与上述的空分光交换功能块完全相同，而在时分型光交换模块中则需要有光存储器、光选通器以进行相应的交换。
3、波分/频分光交换(WD/FD)波分交换即信号通过不同的波长，选择不同的网络通路来实现，由波长开关进行交换。
波分光交换网络由波长复用器/去复用器、波长选择空间开关和波长互换器组成。
3.4光交叉连接(OXC)光交叉连接是用于光纤网络节点的设备，通过对光信号进行交叉连接，能够灵活有效地管理光纤传输网络，是实现可靠的网络保护/恢复以及自动配线和监控的重要手段。
OXC主要由光交叉连接矩阵、输入／输出接口、管理控制单元等模块组成。
为增加OXC的可靠性，每个模块都具有主用和备用的冗余结构，OXC自动进行主备倒换。
输入／输出接口直接与光纤链路相连，分别对输入输出信号进行适配、放大。
管理控制单元通过编程对光交叉连接矩阵、输入接口、输出接口模块进行监测和控制。
光交叉连接矩阵是OXC的核心，它要求无阻塞、低延迟、宽带和高可靠，并且要具有单向、双向和广播形式的功能。
OXC也有空分、时分和波分三种类型。
3.5光复用/去复用技术1、光时分复用（OTDM）光时分复用（OTDM）是用多个电信道信号调制具有同一个光频的不同光信道，经复用后在同一根光纤传输的扩容技术。
光时分复用技术主要包括：超窄光脉冲的产生与调制技术、全光复用/去复用技术、光定时提取技术。
（1）超窄光脉冲的产生光时分复用要求光源提供的占空比相当小的超窄光脉冲输出，实现的方法有增益开关法、LD的模式锁定法、电吸收连续光选通调制法及光纤光栅法、SC光脉冲。
（2）全光复用/去复用技术全光时分复用可由光延迟线和3dB光方向耦合器构成。
在超高速系统中，最好将光延迟线及3dB光方向耦合器集成在一个平面硅衬底上所形成的平面光波导回路作为光复用器。
全光去复用器在光接收端对OTDM信号进行去复用。
去复用器件要求其工作性能可靠稳定，控制用光信号功率低，与偏振无关。
（3）光定时提取技术光定时提取要求超高速运转、低相位噪声、高灵敏度以及与偏振无关。
2、波分复用（WDM）光波分复用在本质上讲是在光纤上实行的FDM，即光域上的FDM技术。
是为了充分利用单模光纤低损耗区巨大的带宽资源，根据每一个信道光波频率（或波长）的不同而将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道的技术。
WDM技术是把光波作为信号的载波，在发端采用合波器将不同规格波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输；在接收端再由一分波器将这些不同波长承载不同信号的光载波分开的复用方式。
由于不同波长的光载波信号可以看作是相互独立的，从而在一根光纤内可实现多路光信号的复用传输。
3、光分插复用（OADM）光分插复用器设备在光波长领域内具有传统SDH分插复用器在时域内的功能。
特别是分出功能可以使OADM从一个WDM光束中分出一个信道，并且一般是以相同波长往光载波上插入新的信息的插入功能。
对于OADM，在分出口和插入口之间以及输入口和输出口之间必须有很高的隔离度，以最大限度地减少同波长干涉效应。
3.6光纤放大器技术光纤放大器技术就是在光纤的纤芯中掺入能产生激光的稀土元素，通过激光器提供的直流光激励，使通过的光信号得到放大。
传统的光纤传输系统是采用光—电—光再生中继器，这种中继设备影响系统的稳定性和可靠性，为去掉上述转换过程，直接在光路上对信号进行放大传输，就要用一个全光传输型中继器来代替这种再生中继器。
适用的设备有掺铒光纤放大器（EDFA）、掺镨光纤放大器（PDFA）、掺铌光纤放大器（NDFA）。
目前光放大技术主要是采用EDFA。
EDFA主要由接铒光纤（EDF）、泵浦光源、耦合器和隔离器组成。
EDFA利用掺饵光纤的非线性效应，把泵浦光输入到掺饵光纤中，使光纤中的饵原子的电子能级升高。
当高能级电子向低能级跃迁时，向外辐射出光子。
当有光信号输人时，辐射光的相位和波长会自发与信号光保持一致。
这样在输出端就可以得到功率较强的光信号，实现光信号放大。
EDFA具备高增益、高输出、宽频带、低噪声、增益特性与偏振无关等优点。
利用光放大器构成的全光网络的主要特点是：工作波长恰好是在光纤损耗最低的1.55μm波长，与线路的耦合损耗很小，噪声低、频带宽，很适合用于WDM传输。
但是在WDM传输中，由于各个信道的波长不同，有增益偏差，经过多级放大后，增益偏差累积，低电平信道信号SNR恶化，高电平信道信号也因光纤非线性效应而使信号特性恶化。
为了使EDFA的增益平坦，主要采用“增益均衡技术”和“光纤技术”。
增益均衡技术利用损耗特性与放大器的增益波长特性相反的原理均衡抵消增益不均匀性。
“光纤技术”是通过改变光纤材料或者利用不同光纤的组合来改变EDF特性，从而改善EDFA的特性。
3.7无源光网技术（PON）无源光网可看作是由无源光器件组成的光分配网，多用于接入网部分。
它以点对多点方式为光线路终端（OLT）和光网络单元（ONU）之间提供光传输媒质，而这又必须使用多址接入技术。
目前使用中的有时分多址接入（TDMA）、波分复用（WDM）、副载波多址接入（SCMA）3种方式。
PON中使用的无源光器件有光纤光缆、光纤接头、光连接器、光分路器、波分复用器和光衰减器。
拓扑结构可采用总线形、星形、树形等多种结构。
4全光网的优点全光网具备更强的可管理性、灵活性、透明性和更大的通信容量，有如下以往传统通信网和现行的光通信系统所不具备的优点。