Dalam beberapa tahun kebelakangan ini,teknologi komunikasi gentian optiktelah berkembang pesat dan telah menjadi sorotan cemerlang dalam bidang komunikasi. Dengan kelebihan uniknya seperti lebar jalur lebar, kapasiti besar, imuniti kepada gangguan elektromagnet, dan kos rendah, komunikasi gentian optik dengan cepat telah menjadi kaedah penghantaran utama untuk pelbagai rangkaian komunikasi. Perkembangan masa depan komunikasi gentian optik masih mempunyai potensi yang sangat besar.
Rangkaian, Kapasiti Tinggi dan Kelajuan Tinggi
tulang belakang komunikasi gentian optik utama negara saya telah siap, dengan kapasiti mencapai Tbit/(s·km), yang hampir tidak digunakan. Pada pertengahan 1980-an, kadar komunikasi gentian optik digital mencapai 144 Mbit/s, mampu menghantar 1980 talian telefon, melebihi kelajuan pembawa kabel sepaksi. Akibatnya, komunikasi gentian optik menjadi teknologi arus perdana dan diterima pakai secara meluas, menggantikan sepenuhnya kabel dalam tulang belakang penghantaran. Dengan pembangunan teknologi pemultipleksan pembahagian panjang gelombang (WDM), tahap praktikal semasa telah mencapai 40 × 10 Gbit/s. Tahap makmal jauh melebihi ini, dengan eksperimen penghantaran 80 × 40 Gbit/s telah pun selesai. Perkembangan teknologi WDM sedang berkembang pesat, dan dianggarkan teknologi komersial pada 160 × 40 Gbit/s akan menjadi kenyataan dalam masa terdekat.
Penggelombang Panjang
Nilai kehilangan minimum gentian optik silika sudah hampir dengan nilai teori. Untuk mencapai komunikasi-jauh, bahan gentian optik baharu diperlukan. Secara amnya, gentian optik dengan kehilangan yang sangat rendah melebihi 2μm dipanggil gentian optik ultra-panjang gelombang (atau gentian optik inframerah), dan sistem yang dibina dengan gentian sedemikian dipanggil sistem komunikasi gentian optik ultra-panjang gelombang.
Perkhidmatan Penghantaran Berasaskan-IP
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dengan perkembangan pesat Internet, perkhidmatan IP telah mengalami pertumbuhan yang pesat. Ramalan menunjukkan bahawa IP akan membawa pelbagai perkhidmatan, termasuk suara, imej, dan data, membentuk asas rangkaian maklumat masa hadapan. Pada masa yang sama, rangkaian pengangkutan optik, dengan WDM sebagai terasnya dan Rangkaian Optik Pintar (ION) sebagai matlamatnya, memperkenalkan lagi isyarat kawalan ke dalam lapisan optik, memenuhi permintaan rangkaian masa hadapan untuk pertukaran maklumat-berbutir, meningkatkan penggunaan sumber dan fleksibiliti aplikasi rangkaian. Oleh itu, cara membina rangkaian optik-generasi seterusnya yang boleh menyokong perkhidmatan IP dengan berkesan telah menjadi topik yang dibincangkan secara meluas.
Berbanding dengan perkhidmatan tradisional, perkhidmatan IP mempamerkan{0}}persamaan diri, asimetri data dan kesesakan pelayan yang ketara. Oleh itu, untuk rangkaian optik yang membawa perkhidmatan IP, cabaran utama seterusnya bukan sahaja permintaan yang jelas untuk-berkapasiti tinggi dan akses jalur lebar, tetapi juga keperluan untuk lapisan optik untuk menyediakan kecerdasan yang lebih tinggi dan melaksanakan pensuisan optik pada nod optik. Matlamatnya adalah untuk mewujudkan rangkaian optik yang menjimatkan, cekap, boleh skala fleksibel yang menyokong QoS perkhidmatan melalui penyesuaian dan penyepaduan lapisan optik dan IP, memenuhi keperluan perkhidmatan IP untuk sistem penghantaran dan pertukaran maklumat. Rangkaian optik pintar menggunakan ciri pintar rangkaian IP, menambah lapisan satah kawalan pada rangkaian pengangkutan optik sedia ada.
Pesawat kawalan ini bukan sahaja mewujudkan sambungan untuk pengguna, menyediakan perkhidmatan dan mengawal rangkaian asas, tetapi juga mempunyai ciri-ciri cemerlang seperti kebolehpercayaan yang tinggi, berskala dan kecekapan tinggi. Ia menyokong penyelesaian teknikal yang berbeza dan keperluan perkhidmatan yang pelbagai, mewakili arah pembangunan pembinaan rangkaian optik-generasi seterusnya.
Oleh itu, didorong oleh rangsangan dwi pertumbuhan pesat dalam permintaan lebar jalur daripada perkhidmatan satelit dan sumber lebar jalur ultra-besar yang disediakan oleh teknologi penghantaran WDM, evolusi rangkaian optik tradisional ke arah rangkaian optik generasi baharu yang sesuai untuk menghantar perkhidmatan IP tidak dapat dielakkan. Tambahan pula, disebabkan persaingan sengit yang dihadapi oleh industri komunikasi global dan bidang yang berkaitan, syarikat gergasi telekom utama dan pengeluar peralatan komunikasi telah meningkatkan penyelidikan dan inovasi rangkaian optik generasi seterusnya-yang lebih fleksibel, boleh dipercayai dan lebih rendah kos-untuk perkhidmatan Internet ke tahap pembangunan strategik. Universiti dan institusi penyelidikan yang terkenal di dalam dan di luar negara turut memfokuskan penyelidikan mereka pada-rangkaian optik generasi akan datang dan teknologi sokongan utama mereka. Kepantasan evolusi daripada rangkaian komunikasi optik tradisional kepada rangkaian optik-generasi seterusnya semakin pantas, dengan matlamat untuk menyediakan Internet dengan rangkaian optik generasi seterusnya-yang lebih pantas, lebih luas, lebih fleksibel, cekap dan lebih pintar.
Fotokimia Sepenuhnya
Rangkaian optik tradisional mencapai sambungan optik penuh antara nod, tetapi penggunaan komponen elektronik pada nod rangkaian masih mengehadkan peningkatan jumlah kapasiti rangkaian komunikasi semasa. Oleh itu, rangkaian optik semua-benar telah menjadi topik penyelidikan yang sangat penting. Rangkaian semua-optik menggantikan nod elektrik dengan nod optik dan komunikasi antara nod juga adalah optik sepenuhnya. Maklumat sentiasa dihantar dan ditukar dalam bentuk cahaya. Suis tidak lagi memproses maklumat pengguna sedikit demi sedikit, tetapi menentukan penghalaan berdasarkan panjang gelombang. Semua-rangkaian optik menawarkan ketelusan, keterbukaan, keserasian, kebolehpercayaan dan kebolehskalaan yang sangat baik, menyediakan lebar jalur yang besar, kapasiti ultra-besar, kelajuan pemprosesan yang sangat tinggi dan kadar ralat bit yang rendah. Struktur rangkaian adalah mudah, dan rangkaian sangat fleksibel, membolehkan nod baharu ditambah pada bila-bila masa tanpa memasang peralatan pensuisan dan pemprosesan isyarat. Sudah tentu, pembangunan semua-rangkaian optik tidak boleh bebas daripada pelbagai teknologi komunikasi; ia mesti disepadukan dengan Internet, rangkaian ATM (Automated Teller Machine), rangkaian komunikasi mudah alih, dsb. Pada masa ini, pembangunan semua-rangkaian optik masih dalam peringkat awal, tetapi ia telah pun menunjukkan prospek yang menjanjikan. Dari perspektif pembangunan, pembentukan lapisan rangkaian optik sebenar terutamanya berdasarkan WDM dan teknologi pensuisan optik, mewujudkan rangkaian optik sepenuhnya-dan menghapuskan kesesakan optik-elektro telah menjadi trend yang tidak dapat dielakkan dalam pembangunan komunikasi optik pada masa hadapan. Ia adalah teras rangkaian maklumat masa depan, tahap tertinggi pembangunan teknologi komunikasi, dan tahap ideal.
Penyepaduan Peranti
Pembangunan peranti optoelektronik dan peranti optoelektronik bersepadu perlu digalakkan secara bersungguh-sungguh kerana pembangunan teknologi komunikasi gentian optik bergantung kepada kemajuan peranti optoelektronik.
Dengan peningkatan berterusan dalam kelajuan rangkaian, sistem komunikasi optik dengan-kelajuan elektronik panjang gelombang tunggal 40 Gbit/s sudah tersedia secara komersial, manakala sistem dengan kelajuan 160 Gbit/s sedang dibangunkan di makmal. Oleh itu, peranti optoelektronik mesti menyesuaikan diri dengan kelajuan ini, termasuk pembangunan-laser termodulat berkelajuan tinggi. Merealisasikan ROADM (Tambah Optik Boleh Dikonfigurasi Semula-Drop Multiplexer) memerlukan pembangunan-penapis optik boleh tala panjang gelombang, laser boleh tala panjang gelombang-dan suis optikal, menawarkan ruang penting untuk inovasi.
Mengintegrasikan banyak peranti optoelektronik diskret menghasilkan peranti optoelektronik bersepadu, yang menawarkan kelebihan seperti kefungsian yang kaya, saiz kecil, kelajuan tinggi dan kebolehpercayaan yang tinggi. Peranti optoelektronik bersepadu{1}skala kecil sudah wujud, tetapi peranti optoelektronik bersepadu berskala lebih besar perlu dibangunkan. Terdapat dua proses untuk peranti optoelektronik bersepadu: integrasi monolitik dan integrasi hibrid. Penyepaduan hibrid mengurangkan kerumitan dan meningkatkan hasil. Teknologi utama untuk penyepaduan hibrid ialah Litar Gelombang Cahaya Planar (PLC), papan litar bercetak dengan pandu gelombang optik di mana peranti optoelektronik diskret boleh dipasang. Pada masa ini, peranti optoelektronik bersepadu yang tersedia secara komersial termasuk modul laser 8-panjang gelombang, penapis optik AWG dengan panjang gelombang melebihi 100 panjang gelombang, pengecil optik AWG+ dan suis optik 32×32. Pembangunan peranti optoelektronik bersepadu kini berada di peringkat awal, dan negara saya harus mengukuhkan penerokaan dan penyelidikannya dalam bidang ini.
