光纤的产生、发展、应用及发展前景（详细）

网友回答

光纤通信是目前最主要的信息传输技术.迄今为止,尚未发现可以替代它的技术.即使在世界通信低谷时期,各公司在资金极其短缺、研发投入相对紧张的情况下,对光纤通信新技术的研究仍然没有停止和放松.创造出实验室4×40Gb/s无电再生传输10000km的最高记录；在现有商用网络上实现了基于40Gb/s的DWDM1200km的超长距离传输的现场技术试验.适于城域网的MSTP、CWDM技术,EOT(传送网承载以太网)、MOT(传送网承载MPLS)、ASON、EPON/GPON等技术都是这个时期的重要成果.此外1310/1550nmVCSEL器件、1310nm量子点半导体激光器、G.656光纤、光子晶体光纤等新的器件和光纤,也从另一个角度说明了光纤通信技术在不断向前发展.
我国的光纤通信技术在政府的大力支持下也有较大的发展.国家“十五”重大科技攻关项目“40Gb/sSDH(STM-256)光纤通信设备和系统研制”已取得重大进展,实现了40Gb/s光信号在G.652光纤上480km的传输；“八六三”项目“80×40Gb/sDWDM系统研制”也有重大进展、“具有Tb/s交换能力的ASON系统”已经实现了基本功能,并在中国移动进行了测试、“EPON光纤接入系统”已经通过“八六三”专家组验收,将进入现场试验、“G.656光纤研制成绩喜人； “九七三”项目中的光子晶体光纤及其器件也正在进展之中…….
在实际运营的通信网络中,许多新技术的应用同样反映了光纤通信技术的发展.例如,目前以10Gb/s为基础的DWDM已逐渐成为核心网的主流,160×10Gb/sDWDM系统已经在我国多个运营商的网络中得到应用,CWDM、MSTP在城域网中广泛使用,光纤到户的试验网已经在武汉、成都等城市开展.
总的来说,光纤通信技术的进步是信息社会的需要,是经济发展的必然,是永无止境的.
以太网是以计算机局域网的面目问世的,在没有和光传输技术结合之前,只限于在局域网范围内应用.在和光传输技术结合以后,以太网技术得到迅速发展,不再限于局域网,同时扩展到城域网,甚至到广域网的应用.现在的以太网技术和原来的以太网技术相比,得到很大的发展.就拿在光接入网中的EPON来说,原来以太网的MAC技术是点到点的连接,而在EPON中却变化成了点到多点的连接.
只所以要发展光纤接入,就是人们的业务需求已经不仅仅限于传统的话音,而对高速数据、高保真音乐、互动视像等业务的需求越来越迫切.这些业务都需要较大的带宽,传统的金属线接入甚至VDSL都无法满足需求,所以转向带宽能力强的光纤接入.同时除了话音之外的这些业务用分组通信的方式来支持更有优越性,即使是话音,用分组方式也有优势.以太网技术是分组通信中应用最普遍、最简单的技术,再有光纤这种最具优势的传输媒介支持,使以太网技术可以在接入网中发挥巨大的作用.
EPON是前面提到的以太网技术和无源光网络结合的产物.作为光纤接入中极有优势的PON技术很早就出现了,它可以和多种技术相结合,如ATM、SDH等,分别产生APON、GPON等光接入方式.
APON的基本标准早在1998年就发布了,在一些国家也进行了推广.它对宽带业务的支持有QoS的保证,是有技术优势的,但其技术复杂、成本较高,加之近年ATM技术受到IP技术的挑战,其发展受到严重阻碍,以致影响到APON也在走下坡.
GPON出现较晚,它是继承了APON的技术.结合SDH发展起来的,其最初的标准于2003年发布,至今已制定了一系列的标准.GPON对电路交换型的业务的支持最有优势,又可以充分利用现有网上的SDH资源,所以它一出现就受到极大的关注.但它仍有比较复杂的劣势,使得其成本依然偏高,使其推广受到一定的影响.
EPON的发展最晚,它的标准是今年6月底才通过的.它的最大优势就是继承了以太网简单的优点,所以成本相对较低,被业界看好.但它对TDM类业务支持相对难度大些,所以EPON和GPON有得一争,孰优孰劣还将拭目以前面我已经谈到,在光纤接入网中,EPON和GPON哪个能受到青睐现在还难分难解.但总得来说,光纤到户要推广普及、大规模商用,必然经历一个渐进的过程.这是因为人们对一种事物的认识和接受是有渐进过程的,此外更重要的两个因素是网络所提供的业务和价格,这两点缺一不可,当然运营商和设备提供商正在共同努力来解决这两个问题.此外在我国,还有一个体制的问题,即电信业务与广播电视业务的经营问题,由于这个问题比较复杂和敏感,所以这里就不展开了.此外,从国际上推广的经验来看,政府的支持也是非常重要的因素.最终,FTFH的大趋势总是不可阻挡的.
光纤接入网的发展首先对接入网本身就是一种革命.传统的接入网无例外的都用金属线接入,在无线技术和光纤通信技术发展之后,无线接入和光纤接入逐步进入了接入网,但所占比例很少.光纤到户的更寥寥无几,一般在馈线段用光纤还较多,即大多城市实现了FTTC/FTTB,在分配线即户线段用的极少.光纤接入网即FTTH的发展对于现有用户有一个庞大的户线工程改造的问题,对新建建筑涉及引入光纤到楼内、室内的问题,甚至可能修改建筑规范要求.更大影响是接入网中承载的业务会变得丰富多彩,而且由于目前家庭多是几室几庭结构,用户终端设备遍及各个房间,光纤入户后,如何将信息送到所有得终端设备,是继续用光纤,还是该用金属线,或者该用无线,这是涉及家庭(或者说用户驻地网络)的问题,目前正在探讨之中.如家庭电话线网络、家庭电力线网络、家庭无线网络等都在进行研究.
此外光纤接入网发展后对城域网甚至核心网都有很大影响.实现光纤到户后,平均每户的带宽以150Mb/s计算,如果全国仅以l000万户FTTH用户来看,新增带宽为l500Tb/s..只以平均同时使用概率10%计算,将有1