近期光通信技术的重大进展回顾

　　两三年前，通信行业的泡沫现象比较突出，给光通信的发展造成了一定程度的影响。但是我们看到，光通信技术的发展步伐依然在向前迈进。

　　首先是光通信系统的进步。2001年，世界光纤通信传输试验系统的最高速率为10Tbps，至今也仍然如此。但也有如下进步。

　　一是光差分相移键控DPSK系统的研究。采用DPSK系统可以压缩传输频带，使频带利用率提高到0.8bit/Hz（一般0.4bit/Hz）。如朗讯的归零码差分相移键控RZ－DPSK试验系统。所谓归零差分相移键控RZ－DPSK，即前后2个信号的载波相位相同是信号“1”；前后2个信号的载波相位相反是信号“0”，光作为载波。该系统波长范围1555nm～1580nm，具有50GHz间隔。采用光RZ－DPSK调制的好处是：比通常的2进制光开关OOK调制的S/N比好3dB，同时可减少非线性交叉相位调制XPM的影响。日本NTT研究出一项新的技术，能够对载波频带再压缩，其原理大同小异，与DPSK相比较又可得到1dB的改善。当然，这些系统比较复杂，在大容量长距离传输的情况才能显示其经济性的优势。

　　二是日本进行了第一个波长路由试验线。该项目利用光波长的改变，选择传输的路由。日本在北海道的Chitose市进行了采用波长可变路由器的工程应用试验。全网采用WDM，波长范围1535.82nm～1560.61nm，0.8nm间隔。节点1～3的速率为2.5Gbps，共有43个终端节点，试用了5个节点，5公里半径，用SMF星型连接，内无光电变换。WDM器件采用AWG32×32。

　　该网络用于多业务，包括视频流VoDMPEG2－8Mbps，HD－SDI高分辨串行数字接口和专用网等。它需要多协议：SDH、ATM、IP和GbE。网络管理由1000km外东京西NTT用ISDN控制。该网络的优点有以下方面：灵活，码速易于改变，如1Gbps～40Gbps，网络交换可在光层扩大到100×100，采用波长可调光源，传输目的地可方便改变。

　　再有是光电子器件和光纤的进步。在2002～2003年中，尽管通信业不景气，世界各大公司和大学对光电子器件的研究并没有完全停止。出现各式各样的新器件。作者只对一些有情景和有特色的进行介绍。

　　——40Gb/sEA－DFB集成器件。通常数据速率高达40Gbps时，光器件需要用LiNbO3外调制，但它价格贵，体积大。EA半导体电吸收外调制器体积小，便于集成。OKI公司引入了把DFB激光器和EA集成在一起的光电子器件，可用于甚短距离传输。

　　——廉价的垂直腔激光器VCSEL的突破。垂直腔表面发射激光器从表面直接发光，所以VCSEL可以在不解理分割为管芯时进行测试，大大简化工艺，降低成本。而常规的边发光激光器，必须分割为管芯才能测试，增加了成本。VCSEL还有许多优点，阈值电流在1mA左右，甚至于百微安量级，稳定性，寿命也大大增加。波长为850nm的VCSEL最早制成。现在1310nm和1550nmVCSEL也已开发成功。

　　——1024×1024三维光开关系统。日本东京大学采用平面光波导技术，研制出1024×1024三维光开关系统，这是波导技术的一个突破。该系统有4个平面波导块，其间有垂直波导。平面波导有1对可控制的转角微反射镜。

　　——纳米技术用于光电子器件。纳米器件的尺寸比光波还小，反射、折射和衍射可能有特殊的效果，可能引起光学理论的革命。目前有人利用纳米技术和工艺，做成极化器——起偏器（Polarzier），其体积为1.4×1.4×0.5mm。这种比光波长略小的光学元件称为次波长光学元件。
摘自《人民邮电报》