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摘 要：当前，我国的科学技术发展水平有了非常显著的提升，在这样的情况下，我国的光纤通信技术也得到了非常好的发展，在这样的情况下，各种新型的技术也得到了广泛的应用，在这样的情况下，我们必须要对其加以高度的关注和重视。本文主要分析了光纤通信的发展中的若干关键技术，以供参考和借鉴。
关键词：光纤通信；密集波分复用；40Gb/s系统
在当今的光纤通信技术发展和业务建设的过程中，波分复用技术从长途网向城域网不断的拓展，比较适合使用在城域网的WDM系统最为明显的一个特点就是成本投入相对较低，尤其是按照每波长来计算其成本的时候，我们就必须要应用比长途网成本低的WDM系统。这一系统在应用的过程中可以不适用光放大器，此外波长的精度和稳定性也会在这一过程中也能够得到很好的控制。
1 密集波分复用的若干关键技术分析
1.1 光源
WDM系统当中所应用的光源通常在发光波长的要求上有着非常严格的要求，集成芯片的成品率相对较高，而成本却不是很高，因此，我们在对该系统加以应用的过程中一定要有对应的波长和监测及稳定技术。应用在光通信的激光器如果按照腔的结构可以将其分为法布里-珀罗和分布布拉格式反射激光器。F-P激光器的激光振捣主要是借助两个断面的反射镜构成F-P腔来完成的，DBR在结构上和DFB基本是相同的，二者不同的地方就是光栅在有源区两端的外侧，这样一来就可以十分有效的为制作提供更大的便利，同时还能对制作过程中由于晶格损伤而产生的损耗加以控制。DFB和DBR具有良好的长波稳定性。
量子阱激光器是窄带隙有源区夹在宽带隙半导体材料中间或者是交替重叠过程中所生产出来的半导体激光器，在应用的过程中，其阈值电流的数值相对较低，频率的波动也不是十分的明显。
可调谐激光器是波分复用系统以及网络系统运行过程中非常关键的器件，在其运行的过程中，我们一定要观察两项指标，一个是调谐范围，一个是调谐速度中，从调谐方式上来说，其也有两种方式和，内腔调谐主要是将电流注入到光栅当中，从而使其折射率发生一定的变化，其非常大的优势就是制作工艺的要求并不是十分的严格，但是其也存在着一定的不足，最为明显的就是调谐的范围相对较小。在外腔调谐的过程中主要是借助不同形式的滤波器对激光器的波长进行调谐处理，其在运行过程中的优点就是调谐的范围要比其他设备更大，其主要的缺点就是调谐出来的波长是相互分离的，此外，在这一过程中还要求外墙对准以及非常强的机械稳定性。
1.2调制技术
在光纤通信运行的过程中，调制的方式一般有两种，一种是直接调制，一种是外调制。在應用直接调制的过程中，其操作非常的方便快捷，但是在对激光器采用直接调制进行处理的过程中，其所产生的啁啾和调制频率呈正相关关系。在光纤色散的影响下，会是的冒充宽度变大，这样也就对系统的中继距离加强了限制，通常，在传输速率大于10Gb/s的系统当中，一定要使用外调制的方式。
外调制器通常有两种一种是马赫-曾德尔干涉仪型调制器，一种是点吸收调制器。前置而主要是采用半导体材料进行制作处理，此外，还可以采用电光材料来完成制作工作。DFB激光器和M-Z调制器在组合运行的过程中具备非常好的消除啁啾的特点，比较适合使用在高速率系统的超长距离传输，但是这一类调制器在插入损耗方面相对较大，不能和光源产生集成的作用，同时，对偏振相对比较敏感。EA调制器容易和激光器产生集成作用，这样就构成了体积优势比较明显的单片集成组建，但是其在频率啁啾方面要比M-Z调制器大很多，所以一般也不会应用在长距离的海缆系统当中。
1.3复用器/解复用器
光复用器/解复用器是WDM当中非常关键的一项内容，其将不同波长的信号都科学的组合在一起，将其送入到一根光纤传输的器件当中，通常就叫做复用器，相反，将经过同一根光纤传送的多波长信号分解或者是某个波长分别输入到输出器的器件，其通常就被成为解复用器。这一器件具有非常强的交互性，也就是说二者是可以共同使用的。
在目前波分复用特别是密集波分复用系统中应用的复用/解复用器主要采用多层介质膜技术，采用多层介质膜技术的复用/解复用器可以满足系统在信道带宽、隔离度、偏振敏感性和插入损耗方面的要求，特别是在少于32信道的系统中有比较好的表现。
2 40Gb/s系统的若干关键技术
2.1 40Gb/s系统使用的光纤
已标准化的光纤类型有G.651、G.652、G.653、G.654、G.655。G.651光纤属多模渐变型光纤，在光纤通信初期广泛用于中小容量、中短距离的通信系统。G.652光纤是常规单模光纤，其特点是在波长1310nm处色散为零，在1550nm处损耗最小，目前世界上已敷设的光纤线路90%是这种光纤。G.653光纤是色散位移光纤，其特点是在波长1550nm处色散为零损耗又最小，这种光纤不适宜于DWDM，目前基本上已停止生产和使用。
G.654光纤主要用于海底光缆通信。G.655光纤称为非零色散位移光纤，是一种改进的色散位移光纤，其特点是零色散波长不在1550nm，而在1525nm或1585nm，在1550nm有微量色散，其值大到足已抑制密集波分复用系统的四波混频效应，小到允许信道传输速率达到10Gb/s以上。G.652和G.655光纤均可用于DWDM传输。
随着每个波长传输速率提高到40Gb/s和超长传输距离的实施，特别是复用波长数的继续增加，优化G.655光纤的参数是必要的：继续增加色散值以保证足以压制四波混频（FWM）的影响，实现更窄的波长间隔；进一步降低色散斜率以保证S波段低端和L波段高端的色散差不至于过大；光纤相对色散斜率需要继续减小，以便简化色散斜率补偿，降低系统成本；优化光纤有效面积兼顾非线性损伤和拉曼增益；零色散点继续向短波长方向移动，避开S波段以保证S波段以及C波段和L波段的正常工作；继续降低PMD值以适应40Gb/s速率传输和超长距离传输的要求。为此，ITU-T开发了一种G.655.B/C光纤，其参数基本符合上述要求，大多数光纤生产厂家在下一代光纤设计中也都在朝这一方向努力。
2.2 前向纠错技术（FEC）
纠错编码技术（FEC）已用于10Gb/s系统中在光信噪比（OSNR）一定的情况下，FEC可提高系统的误码性能。在40Gb/s系统中，必须采用FEC技术来提高其传输性能。
FEC技术是在有限的光信噪比情况下降低误码率的一种手段。FEC技术分为带内FEC和带外FEC。带内FEC是将FEC码加在被传送的帧结构的空闲地方。带外FEC是在被传送的数据外加额外的FEC码。带内FEC用于纠错的字节数目受到限制，其带来的光信噪比增益较小，难以满足40Gb/s传输的需要。一般带外FEC可以等效于获得5dB光信噪比增益，而采用超强纠错RS编码的带外FEC功能可以等效提高光信噪比9dB。
结束语
当前，我国的光缆通信技术得到了非常好的发展，在其发展的过程中也出现了很多新的技术，这些新的技术对整个光纤通信的发展都有着十分积极的意义，所以，我们必须要对其加以研究，只有这样，才能更好的推动这一技术的完善，促进其在更为广阔的领域加以应用。
参考文献
[1]徐北庆.密集波分复用设备故障简析与处理[J].硅谷，2013（12）.
[2]袁捷.光纤通信技术的现状及前景[J].科技信息，2009（5）.
关键词：光纤通信；密集波分复用；40Gb/s系统
在当今的光纤通信技术发展和业务建设的过程中，波分复用技术从长途网向城域网不断的拓展，比较适合使用在城域网的WDM系统最为明显的一个特点就是成本投入相对较低，尤其是按照每波长来计算其成本的时候，我们就必须要应用比长途网成本低的WDM系统。这一系统在应用的过程中可以不适用光放大器，此外波长的精度和稳定性也会在这一过程中也能够得到很好的控制。
1 密集波分复用的若干关键技术分析
1.1 光源
WDM系统当中所应用的光源通常在发光波长的要求上有着非常严格的要求，集成芯片的成品率相对较高，而成本却不是很高，因此，我们在对该系统加以应用的过程中一定要有对应的波长和监测及稳定技术。应用在光通信的激光器如果按照腔的结构可以将其分为法布里-珀罗和分布布拉格式反射激光器。F-P激光器的激光振捣主要是借助两个断面的反射镜构成F-P腔来完成的，DBR在结构上和DFB基本是相同的，二者不同的地方就是光栅在有源区两端的外侧，这样一来就可以十分有效的为制作提供更大的便利，同时还能对制作过程中由于晶格损伤而产生的损耗加以控制。DFB和DBR具有良好的长波稳定性。
量子阱激光器是窄带隙有源区夹在宽带隙半导体材料中间或者是交替重叠过程中所生产出来的半导体激光器，在应用的过程中，其阈值电流的数值相对较低，频率的波动也不是十分的明显。
可调谐激光器是波分复用系统以及网络系统运行过程中非常关键的器件，在其运行的过程中，我们一定要观察两项指标，一个是调谐范围，一个是调谐速度中，从调谐方式上来说，其也有两种方式和，内腔调谐主要是将电流注入到光栅当中，从而使其折射率发生一定的变化，其非常大的优势就是制作工艺的要求并不是十分的严格，但是其也存在着一定的不足，最为明显的就是调谐的范围相对较小。在外腔调谐的过程中主要是借助不同形式的滤波器对激光器的波长进行调谐处理，其在运行过程中的优点就是调谐的范围要比其他设备更大，其主要的缺点就是调谐出来的波长是相互分离的，此外，在这一过程中还要求外墙对准以及非常强的机械稳定性。
1.2调制技术
在光纤通信运行的过程中，调制的方式一般有两种，一种是直接调制，一种是外调制。在應用直接调制的过程中，其操作非常的方便快捷，但是在对激光器采用直接调制进行处理的过程中，其所产生的啁啾和调制频率呈正相关关系。在光纤色散的影响下，会是的冒充宽度变大，这样也就对系统的中继距离加强了限制，通常，在传输速率大于10Gb/s的系统当中，一定要使用外调制的方式。
外调制器通常有两种一种是马赫-曾德尔干涉仪型调制器，一种是点吸收调制器。前置而主要是采用半导体材料进行制作处理，此外，还可以采用电光材料来完成制作工作。DFB激光器和M-Z调制器在组合运行的过程中具备非常好的消除啁啾的特点，比较适合使用在高速率系统的超长距离传输，但是这一类调制器在插入损耗方面相对较大，不能和光源产生集成的作用，同时，对偏振相对比较敏感。EA调制器容易和激光器产生集成作用，这样就构成了体积优势比较明显的单片集成组建，但是其在频率啁啾方面要比M-Z调制器大很多，所以一般也不会应用在长距离的海缆系统当中。
1.3复用器/解复用器
光复用器/解复用器是WDM当中非常关键的一项内容，其将不同波长的信号都科学的组合在一起，将其送入到一根光纤传输的器件当中，通常就叫做复用器，相反，将经过同一根光纤传送的多波长信号分解或者是某个波长分别输入到输出器的器件，其通常就被成为解复用器。这一器件具有非常强的交互性，也就是说二者是可以共同使用的。
在目前波分复用特别是密集波分复用系统中应用的复用/解复用器主要采用多层介质膜技术，采用多层介质膜技术的复用/解复用器可以满足系统在信道带宽、隔离度、偏振敏感性和插入损耗方面的要求，特别是在少于32信道的系统中有比较好的表现。
2 40Gb/s系统的若干关键技术
2.1 40Gb/s系统使用的光纤
已标准化的光纤类型有G.651、G.652、G.653、G.654、G.655。G.651光纤属多模渐变型光纤，在光纤通信初期广泛用于中小容量、中短距离的通信系统。G.652光纤是常规单模光纤，其特点是在波长1310nm处色散为零，在1550nm处损耗最小，目前世界上已敷设的光纤线路90%是这种光纤。G.653光纤是色散位移光纤，其特点是在波长1550nm处色散为零损耗又最小，这种光纤不适宜于DWDM，目前基本上已停止生产和使用。
G.654光纤主要用于海底光缆通信。G.655光纤称为非零色散位移光纤，是一种改进的色散位移光纤，其特点是零色散波长不在1550nm，而在1525nm或1585nm，在1550nm有微量色散，其值大到足已抑制密集波分复用系统的四波混频效应，小到允许信道传输速率达到10Gb/s以上。G.652和G.655光纤均可用于DWDM传输。
随着每个波长传输速率提高到40Gb/s和超长传输距离的实施，特别是复用波长数的继续增加，优化G.655光纤的参数是必要的：继续增加色散值以保证足以压制四波混频（FWM）的影响，实现更窄的波长间隔；进一步降低色散斜率以保证S波段低端和L波段高端的色散差不至于过大；光纤相对色散斜率需要继续减小，以便简化色散斜率补偿，降低系统成本；优化光纤有效面积兼顾非线性损伤和拉曼增益；零色散点继续向短波长方向移动，避开S波段以保证S波段以及C波段和L波段的正常工作；继续降低PMD值以适应40Gb/s速率传输和超长距离传输的要求。为此，ITU-T开发了一种G.655.B/C光纤，其参数基本符合上述要求，大多数光纤生产厂家在下一代光纤设计中也都在朝这一方向努力。
2.2 前向纠错技术（FEC）
纠错编码技术（FEC）已用于10Gb/s系统中在光信噪比（OSNR）一定的情况下，FEC可提高系统的误码性能。在40Gb/s系统中，必须采用FEC技术来提高其传输性能。
FEC技术是在有限的光信噪比情况下降低误码率的一种手段。FEC技术分为带内FEC和带外FEC。带内FEC是将FEC码加在被传送的帧结构的空闲地方。带外FEC是在被传送的数据外加额外的FEC码。带内FEC用于纠错的字节数目受到限制，其带来的光信噪比增益较小，难以满足40Gb/s传输的需要。一般带外FEC可以等效于获得5dB光信噪比增益，而采用超强纠错RS编码的带外FEC功能可以等效提高光信噪比9dB。
结束语
当前，我国的光缆通信技术得到了非常好的发展，在其发展的过程中也出现了很多新的技术，这些新的技术对整个光纤通信的发展都有着十分积极的意义，所以，我们必须要对其加以研究，只有这样，才能更好的推动这一技术的完善，促进其在更为广阔的领域加以应用。
参考文献
[1]徐北庆.密集波分复用设备故障简析与处理[J].硅谷，2013（12）.
[2]袁捷.光纤通信技术的现状及前景[J].科技信息，2009（5）.