光纖進行大容量、超長距離傳輸技術

　　隨著單信道傳輸速率的提升，光纖本身的損耗、非線性、色散等因素，使光信號在傳輸過程中發生畸變，制約了系統性能，因此在技術上給網絡傳輸與交換帶來了很多要求。

　　從調制格式和復用方式來看，可采用基于偏振復用結合的多相位調制的調制方式，如偏振復用四相相移鍵控(PDM QPSK)、8/16相相移鍵控(8PSK/16PSK)以及基于低速子波復用的正交頻分復用(OFDM)，也可采用光時分復用技術。

　　從調制編碼解調來看，目前主要可采用直接解調和相干解調兩種方式，其中相干解調主要采用數字信號處理(DSP)技術來實現，顯著降低了相干通信中對于激光器特性的要求。但由于目前受到模/數轉換器(ADC)和DSP’芯片等處理能力的限制，基于100Gbit/s信號的實時相干接收處理是亟待解決的技術難題之一，將直接影響其商用的步伐。

　　(1)正交頻分復用：鑒于0FDM的技術優勢，將其引入到光纖通信系統中是近年來的一個研究熱點。實驗表明在不采用任何補償的情況下，采用OFDM技術的單模光纖通信系統可以將10Gbit/s信號傳輸1 000km以上，可見0FDM技術的引入可明顯改善光纖通信系統性能。

　　(2)光時分復用：0TDM能夠克服因放大器級聯而帶來的增益不平坦和光纖非線性的限制，在未來采用全光交換和全光路由的網絡中，OTDM技術的一些特點使其作為全光網絡關鍵技術之一更具吸引力，如上下話路方便，可適用于本地網和骨干網。目前，基于()TDM的傳輸速率已經可以達到太比特每秒。但由于()TDM必須采用歸零碼超短脈沖，占用頻帶寬，而且色散和色散斜率影響較為顯著。0TDM傳輸系統的關鍵技術包括超短光脈沖發生技術、全光時分復用/解復用技術和超高速定時提取技術等。因此，人們在研制全光控制的各種超高速邏輯單元，如速度在皮秒(ps)級的超高速全光開關等。

　　(3)偏振復用：利用光在單模光纖中傳輸的偏振特性，將傳輸波長的兩個獨立且相互正交的偏振態作為獨立信道分別用于傳輸兩路信號，這樣可成倍提高系統容量和頻譜利用率。由于兩束偏振光信號偏振復用后，經過長距離的光纖傳輸，會受到光纖應力、偏振模色散(PMD)、偏振相關損耗(PDI。)等因素的影響，偏振狀態會發生變化，使得到達接收端的光信號的偏振態隨時間發生快速變化。這就要求解復用器具有自動調整功能，進而能夠分辨出彼此正交的兩個偏振通道。目前，偏振復用技術所面臨的關鍵挑戰正是在于如何進行信號的解復用，這是一直困擾和阻礙偏振復用技術進入實際應用的難題。

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