v posledních letechkomunikační technologie z optických vlákense rychle rozvíjela a stala se zářným vrcholem v oblasti komunikací. Díky svým jedinečným výhodám, jako je široká šířka pásma, velká kapacita, odolnost vůči elektromagnetickému rušení a nízká cena, se komunikace z optických vláken rychle stala hlavní přenosovou metodou pro různé komunikační sítě. Budoucí rozvoj komunikace z optických vláken má stále obrovský potenciál.
Síť, vysoká kapacita a vysoká rychlost
byla dokončena hlavní komunikační páteř z optických vláken v mé zemi s kapacitou dosahující Tbit/(s·km), která je téměř nevyužitá. V polovině 80. let dosáhla rychlost digitální komunikace z optických vláken 144 Mbit/s, která byla schopna přenést 1980 telefonních linek, což překonalo přenosové rychlosti koaxiálního kabelu. V důsledku toho se komunikace z optických vláken stala hlavní technologií a byla široce přijata a zcela nahradila kabely v přenosových páteřích. S rozvojem technologie vlnového multiplexování (WDM) dosáhla současná praktická úroveň 40 × 10 Gbit/s. Laboratorní úrovně to daleko přesahují, experimenty s přenosem 80 × 40 Gbit/s již byly dokončeny. Rozvoj technologie WDM zažívá boom a odhaduje se, že komerční technologie s rychlostí 160 × 40 Gbit/s se v blízké budoucnosti stane realitou.
Dlouhá Waveletizace
Minimální hodnota ztráty křemičitého optického vlákna se již blíží teoretické hodnotě. K dosažení-komunikace na dálku jsou zapotřebí nové materiály z optických vláken. Obecně se optická vlákna s extrémně nízkou ztrátou nad 2 μm nazývají ultra-optická vlákna s ultra-dlouhou vlnovou délkou (nebo infračervená optická vlákna) a systémy konstruované s takovými vlákny se nazývají ultra-komunikační systémy s optickými vlákny s ultra-dlouhou vlnovou délkou.
Doručovací služby-založené na IP
V posledních letech s rychlým rozvojem internetu zaznamenaly IP služby prudký růst. Předpovědi naznačují, že IP bude přenášet různé služby, včetně hlasu, obrazu a dat, které budou tvořit základ budoucích informačních sítí. Současně optické přenosové sítě, jejichž jádrem je WDM a cílem inteligentních optických sítí (ION), dále zavádějí řídicí signalizaci do optické vrstvy, čímž splňují požadavky budoucí sítě na výměnu informací s více-granularitou, zlepšují využití zdrojů a flexibilitu síťových aplikací. Proto se široce diskutovaným tématem stalo, jak vybudovat optickou síť nové{4}}generace, která dokáže efektivně podporovat služby IP.
Ve srovnání s tradičními službami vykazují IP služby značnou sebe{0}}podobnost, datovou asymetrii a přetížení serveru. Pro optické sítě přenášející IP služby jsou proto další velkou výzvou nejen zřejmé požadavky na ultra-vysokou kapacitu a širokopásmový přístup, ale také potřeba optické vrstvy poskytovat vyšší inteligenci a implementovat optické přepínání na optických uzlech. Cílem je vytvořit ekonomickou, efektivní, flexibilně škálovatelnou optickou síť, která podporuje QoS služeb prostřednictvím přizpůsobení a integrace optické a IP vrstvy, splňující požadavky IP služeb pro systémy přenosu a výměny informací. Inteligentní optické sítě čerpají z inteligentních funkcí sítí IP a přidávají do stávající optické přenosové sítě vrstvu řídicí roviny.
Tato řídicí rovina nejen vytváří spojení pro uživatele, poskytuje služby a řídí základní síť, ale také se může pochlubit vynikajícími vlastnostmi, jako je vysoká spolehlivost, škálovatelnost a vysoká účinnost. Podporuje různá technická řešení a různé požadavky na služby, což představuje směr vývoje výstavby optických sítí příští{1}}generace.
Proto je vývoj tradičních optických sítí směrem k nové generaci optických sítí vhodných pro přenos služeb IP nevyhnutelný, řízen duálním stimulem rychlého růstu poptávky po šířce pásma ze strany satelitních služeb a ultra-velkých zdrojů šířky pásma poskytovaných přenosovou technologií WDM. Kromě toho v důsledku tvrdé konkurence, které čelí globální komunikační průmysl a související obory, povýšili velcí telekomunikační giganti a výrobci komunikačních zařízení výzkum a inovace flexibilnějších, spolehlivějších a levnějších -optických sítí příští{3}}generace pro internetové služby na strategickou úroveň rozvoje. Renomované univerzity a výzkumné instituce v tuzemsku i v zahraničí také zaměřují svůj výzkum na optické sítě nové{5}}generace a jejich klíčové podpůrné technologie. Tempo evoluce od tradičních optických komunikačních sítí k optickým sítím nové{7}}generace se zrychluje s cílem poskytnout internetu rychlejší, širší, flexibilnější, efektivnější a inteligentnější optickou síť nové-generace.
Plně fotochemický
Tradiční optické sítě dosahují plné optické konektivity mezi uzly, ale použití elektronických součástek v uzlech sítě stále omezuje nárůst celkové kapacity současných komunikačních sítí. Skutečná-optická síť se proto stala velmi důležitým tématem výzkumu. Plně -optická síť nahrazuje elektrické uzly optickými uzly a komunikace mezi uzly je rovněž výhradně optická. Informace jsou vždy přenášeny a vyměňovány ve formě světla. Přepínače již nezpracovávají informace o uživateli bit po bitu, ale určují směrování na základě vlnové délky. Všechny-optické sítě nabízejí vynikající transparentnost, otevřenost, kompatibilitu, spolehlivost a škálovatelnost, poskytují enormní šířku pásma, ultra{8}}velkou kapacitu, extrémně vysokou rychlost zpracování a nízkou bitovou chybovost. Struktura sítě je jednoduchá a síťování je velmi flexibilní, což umožňuje kdykoli přidávat nové uzly bez instalace zařízení pro přepínání a zpracování signálu. Vývoj všech{11}}optických sítí samozřejmě nemůže být nezávislý na mnoha komunikačních technologiích; musí být integrován s internetem, sítěmi ATM (Automated Teller Machine), mobilními komunikačními sítěmi atd. V současné době je vývoj všech{13} optických sítí stále v rané fázi, ale již ukázal slibné vyhlídky. Z vývojového hlediska se nevyhnutelným trendem v budoucím vývoji optické komunikace stalo vytvoření skutečné optické síťové vrstvy primárně založené na WDM a technologiích optického přepínání, vytvoření čistě -optické sítě a odstranění elektro-optických překážek. Je to jádro budoucích informačních sítí, nejvyšší úroveň rozvoje komunikačních technologií a ideální úroveň.
Integrace zařízení
Vývoj optoelektronických zařízení a integrovaných optoelektronických zařízení je třeba energicky podporovat, protože vývoj komunikační technologie s optickými vlákny závisí na pokroku optoelektronických zařízení.
S neustálým zvyšováním rychlosti sítě jsou již komerčně dostupné optické komunikační systémy s jedinou-vlnovou elektronickou rychlostí 40 Gbit/s, zatímco systémy s rychlostí 160 Gbit/s jsou ve vývoji v laboratořích. Optoelektronická zařízení se proto musí těmto rychlostem přizpůsobit, včetně vývoje vysokorychlostních modulovaných laserů. Realizace ROADM (Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer) vyžaduje vývoj vlnových -optických filtrů s laditelností, laserů s laditelnou vlnovou délkou- a optických přepínačů, které nabízejí značný prostor pro inovace.
Integrace mnoha diskrétních optoelektronických zařízení vytváří integrovaná optoelektronická zařízení, která nabízejí výhody, jako je bohatá funkčnost, malá velikost, vysoká rychlost a vysoká spolehlivost. Malá-integrovaná optoelektronická zařízení již existují, ale větší-integrovaná optoelektronická zařízení je třeba vyvinout. Pro integrovaná optoelektronická zařízení existují dva procesy: monolitická integrace a hybridní integrace. Hybridní integrace snižuje složitost a zvyšuje výnos. Klíčovou technologií pro hybridní integraci je Planar Lightwave Circuit (PLC), deska s plošnými spoji s optickým vlnovodem, na kterou lze namontovat diskrétní optoelektronická zařízení. V současné době komerčně dostupná integrovaná optoelektronická zařízení zahrnují laserové moduly s 8 vlnovými délkami, optické filtry AWG s vlnovými délkami přesahujícími 100 vlnových délek, optické atenuátory AWG+ a optické přepínače 32×32. Vývoj integrovaných optoelektronických zařízení je v současné době v rané fázi a moje země by měla posílit svůj průzkum a výzkum v této oblasti.
