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（哈爾濱工業(yè)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 哈爾濱 150001）

1 引言

光纖通信（Fiber-optic communication）是指一種利用光與光纖（optical fiber）傳遞信息的一種方式。光纖通信具有傳輸容量大，保密性好等許多優(yōu)點(diǎn)。光纖通信現(xiàn)在已經(jīng)成為當(dāng)今最主要的有線通信方式。將需傳送的信息在發(fā)送端輸入到發(fā)送機(jī)中，將信息疊加或調(diào)制到作為信息信號(hào)載體的載波上，然后將已調(diào)制的載波通過(guò)傳輸媒質(zhì)傳送到遠(yuǎn)處的接收端，由接收機(jī)解調(diào)出原來(lái)的信息。本文就光纖通信技術(shù)應(yīng)用、發(fā)展動(dòng)向、發(fā)展分析等，作進(jìn)一步的研究和探討［1］。

2 光纖通信技術(shù)

光纖通信就是利用光波作為載波來(lái)傳送信息，而以光纖作為傳輸介質(zhì)實(shí)現(xiàn)信息傳輸，達(dá)到通信目的的一種最新通信技術(shù)［2］。

2.1 原理

光纖通信的原理是：在發(fā)送端首先要把傳送的信息（如話音）變成電信號(hào)，然后調(diào)制到激光器發(fā)出的激光束上，使光的強(qiáng)度隨電信號(hào)的幅度（頻率）變化而變化，并通過(guò)光纖發(fā)送出去；在接收端，檢測(cè)器收到光信號(hào)后把它變換成電信號(hào)，經(jīng)解調(diào)后恢復(fù)原信息。

2.2 基本組成

光纖傳輸系統(tǒng)主要由：光發(fā)送機(jī)、光接收機(jī)、光纜傳輸線路、光中繼器和各種無(wú)源光器件構(gòu)成。要實(shí)現(xiàn)通信，基帶信號(hào)還必須經(jīng)過(guò)電端機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理后送到光纖傳輸系統(tǒng)完成通信過(guò)程。典型的數(shù)字光纖通信系統(tǒng)如圖1所示。

發(fā)送端的電端機(jī)把信息（如話音）進(jìn)行模／數(shù)轉(zhuǎn)換，用轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)去調(diào)制發(fā)送機(jī)中的光源器件LD，輸出發(fā)出攜帶信息的光波。光波經(jīng)光纖傳輸后到達(dá)接收端，光接收機(jī)把數(shù)字信號(hào)從光波中檢測(cè)出來(lái)送給電端機(jī)，而電端機(jī)再進(jìn)行數(shù)／模轉(zhuǎn)換，恢復(fù)成原來(lái)的信息。

圖1 網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)三級(jí)體系結(jié)構(gòu)

1）光發(fā)信機(jī)。光發(fā)信機(jī)是實(shí)現(xiàn)電／光轉(zhuǎn)換的光端機(jī)。它由光源、驅(qū)動(dòng)器和調(diào)制器組成。其功能是將來(lái)自于電端機(jī)的電信號(hào)對(duì)光源發(fā)出的光波進(jìn)行調(diào)制，成為已調(diào)光波，然后再將已調(diào)的光信號(hào)耦合到光纖或光纜去傳輸。電端機(jī)就是常規(guī)的電子通信設(shè)備。

2）光收信機(jī)。光收信機(jī)是實(shí)現(xiàn)光／電轉(zhuǎn)換的光端機(jī)。它由光檢測(cè)器和光放大器組成。其功能是將光纖或光纜傳輸來(lái)的光信號(hào)，經(jīng)光檢測(cè)器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，然后，再將這微弱的電信號(hào)經(jīng)放大電路放大到足夠的電平，送到接收端的電端汲去。

3）光纖或光纜。光纖或光纜構(gòu)成光的傳輸通路。其功能是將發(fā)信端發(fā)出的已調(diào)光信號(hào)，經(jīng)過(guò)光纖或光纜的遠(yuǎn)距離傳輸后，耦合到收信端的光檢測(cè)器上去，完成傳送信息任務(wù)。

4）中繼器。中繼器由光檢測(cè)器、光源和判決再生電路組成。它的作用有兩個(gè)：一個(gè)是補(bǔ)償光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)受到的衰減；另一個(gè)是對(duì)波形失真的脈沖近行政性。

5）光纖連接器、耦合器等無(wú)源器件。由于光纖或光纜的長(zhǎng)度受光纖拉制工藝和光纜施工條件的限制，且光纖的拉制長(zhǎng)度也是有限度的（如1km）。因此一條光纖線路可能存在多根光纖相連接的問(wèn)題。所以，光纖間的連接、光纖與光端機(jī)的連接及耦合，對(duì)光纖連接器、耦合器等無(wú)源器件的使用是必不可少的。

2.3 優(yōu)點(diǎn)

1）通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn)。一根光纖的潛在帶寬可達(dá)20THz。采用這樣的帶寬，只需一秒鐘左右，即可將人類古今中外全部文字資料傳送完畢。目前400Gbit／s系統(tǒng)已經(jīng)投入商業(yè)使用。光纖的損耗極低，在光波長(zhǎng)為1.55μm附近，石英光纖損耗可低于0.2dB／km，這比目前任何傳輸媒質(zhì)的損耗都低。因此，無(wú)中繼傳輸距離可達(dá)幾十、甚至上百公里。

2）信號(hào)干擾小、保密性能好。

3）抗電磁干擾、傳輸質(zhì)量佳，電通信不能解決各種電磁干擾問(wèn)題，唯有光纖通信不受各種電磁干擾。

4）光纖尺寸小、重量輕，便于鋪設(shè)和運(yùn)輸。

5）材料來(lái)源豐富，環(huán)境保護(hù)好，有利于節(jié)約有色金屬銅。

6）無(wú)輻射，難于竊聽(tīng)，因?yàn)楣饫w傳輸?shù)墓獠ú荒芘艹龉饫w以外。

7）光纜適應(yīng)性強(qiáng)，壽命長(zhǎng)。

3 應(yīng)用舉例

光纖通信技術(shù)的應(yīng)用廣泛，主要包括：雷達(dá)與微波系統(tǒng)、艦載高速光纖網(wǎng)、光纖水聽(tīng)器、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、光控飛行、航天飛行器等方面［3］。

1）用于雷達(dá)與微波系統(tǒng)。用光纖連接雷達(dá)天線和雷達(dá)控制中心，可使兩者的距離從原來(lái)用同軸電纜時(shí)的300m以內(nèi)擴(kuò)大到2km～5km；用光纖作傳輸媒質(zhì)，其頻帶可覆蓋X 波段或Ku波段。

2）用于艦載高速光纖網(wǎng)。現(xiàn)代化的艦艇裝備有大量的通信雷達(dá)、導(dǎo)航和武器指揮系統(tǒng)等電子設(shè)備，加上其他電氣設(shè)備，易造成電磁干擾、射頻干擾等問(wèn)題。在大型艦船上用光纖局域網(wǎng)作為計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)總線，從而提高了指揮作戰(zhàn)能力。

3）用于光纖水聽(tīng)器。光纖水聽(tīng)器是利用光纖技術(shù)探測(cè)水下聲波的器件，光纖水聽(tīng)器與傳統(tǒng)的壓電水聽(tīng)器相比，具有極高的靈敏度、足夠大的動(dòng)態(tài)范圍、很強(qiáng)的抗電磁干擾能力、無(wú)阻抗匹配要求、系統(tǒng)濕端質(zhì)量輕等優(yōu)勢(shì)。

4）用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。飛機(jī)上的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖鏈路主要是用于航空電子裝置黑盒子的數(shù)據(jù)傳送。例如，這些鏈路在F／A-18、AV-88及黑鷹直升機(jī)飛機(jī)中表現(xiàn)良好，數(shù)據(jù)速率為10～100Mb／s。

5）用于光控飛行。電磁干擾（EMI）、電磁脈沖（EMP）等會(huì)嚴(yán)懲威脅配備電控飛行的飛行器的飛行安全，因此不得不采取適當(dāng)?shù)钠帘未胧@樣將造成飛機(jī)質(zhì)量的增加，而光控飛行（Fly-by-Light）可起到一箭雙雕的作用。光纖系統(tǒng)不僅可進(jìn)行飛行控制，還可用來(lái)控制和監(jiān)測(cè)飛行器的子系統(tǒng)。

6）用于航天飛行器。光纖可用在運(yùn)載火箭的起飛倒計(jì)時(shí)（T-O）臍帶系統(tǒng)、航空電子設(shè)備互連網(wǎng)、監(jiān)控傳感器等三個(gè)子系統(tǒng)中替代電纜，并提高運(yùn)載火箭的可靠性。

4 發(fā)展動(dòng)向

1）哈里斯公司獲美海軍飛機(jī)光纖通道網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)后續(xù)合同。據(jù)哈里斯公司網(wǎng)站2009年6月2日?qǐng)?bào)道：國(guó)際通信和信息技術(shù)公司哈里斯公司獲價(jià)值980萬(wàn)美元的后續(xù)合同，為美國(guó)海軍F／A-18E／F 超級(jí)大黃蜂和其他軍用飛機(jī)提供209個(gè)光纖通道網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。自2000年以來(lái)，交換機(jī)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)合同為哈里斯公司帶來(lái)的總價(jià)值超過(guò)5500萬(wàn)美元［4］。

光纖通道網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)是板載高級(jí)任務(wù)計(jì)算機(jī)和顯示子系統(tǒng)的組成部分。根據(jù)新合同，哈里斯公司將提供188個(gè)交換機(jī)，主要用于美國(guó)海軍33 批F／A-18E／F、EA-18G和E-2D 飛機(jī)，還 有F／A-18F 和EA-18G 補(bǔ) 充 飛 機(jī) 以及26-28批F／A-18E／F 飛機(jī)改造。依照外國(guó)軍事銷售項(xiàng)目，該合同還將為澳大利亞F／A-18F飛機(jī)提供21個(gè)交換機(jī)。交換機(jī)將在佛羅里達(dá)州墨爾本市的公司總部生產(chǎn)。

目前生產(chǎn)的哈里斯光纖通道網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為下一代航空網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建核心網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。它提供了所有光纖通道協(xié)議需求，包括點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信、真正線速度同步交換和支持當(dāng)前和未來(lái)關(guān)鍵任務(wù)的飛行環(huán)境可擴(kuò)展的架構(gòu)。

哈里斯防御計(jì)劃主要包括美國(guó)國(guó)防部海陸空任務(wù)的通信和信息處理產(chǎn)品、系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)發(fā)、供應(yīng)與集成。哈里斯致力于提供領(lǐng)先的技術(shù)，支持軍隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中心通信的不斷變革。

2）泰利斯公司高速光纖網(wǎng)絡(luò)加密器獲FIPS 140-2三級(jí)認(rèn)證。泰利斯公司網(wǎng)站2010年5月5日?qǐng)?bào)道：泰利斯公司宣布，其Datacryptor高速SONET／SDH 及二層以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)硬件加密器已經(jīng)獲得了FIPS 140-2三級(jí)認(rèn)證［5］。

聯(lián)邦信息處理標(biāo)準(zhǔn)（FIPS）是國(guó)際公認(rèn)的加密模塊安全基準(zhǔn)，由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）制定。隨著安全要求越來(lái)越嚴(yán)格，美國(guó)國(guó)防部已指定所有加密解決方案必須滿足FIPS 140-2三級(jí)認(rèn)證。FIPS總共分為四個(gè)不同的安全級(jí)別。三級(jí)認(rèn)證特別增加了對(duì)物理防篡改加密模塊的能力要求。

高速光纖網(wǎng)絡(luò)加密器系列的新認(rèn)證型號(hào)有：100Mbps二層以太網(wǎng)、1Gbps二層以太網(wǎng)、10Gbps二層以太網(wǎng)以及OC-3／12／48／192SONET／SDH。

Datacryptor高速光纖網(wǎng)絡(luò)加密器廣泛部署在美國(guó)包括國(guó)防信息系統(tǒng)局（DISA）等許多國(guó)防部機(jī)構(gòu)，以及大型系統(tǒng)集成商包括AT＆T 公司和商業(yè)銀行。

3）航空電子用光纖市場(chǎng)至2013年將翻番。美國(guó)《軍事航空航天與電子學(xué)》網(wǎng)站2010年8月7日?qǐng)?bào)道：美國(guó)IGI咨詢公司的分析家們?cè)谝环菪卵芯繄?bào)告中稱，到2013年，軍用與航空航天用航空電子市場(chǎng)對(duì)光纖部件、子系統(tǒng)和系統(tǒng)的需求將翻一番。IGI公司的這份新報(bào)告名為《軍用與航空航天用航空電子系統(tǒng)中的光纖》，報(bào)告包含了戰(zhàn)斗機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、無(wú)人機(jī)（UAV）和商用飛機(jī)等在內(nèi)的軍、民用飛機(jī)［6］。

IGI公司的分析家們稱他們估計(jì)軍用與航空航天用航空電子系統(tǒng)這兩個(gè)市場(chǎng)中的光纖總銷售額2009年為3.06億美元，至2013年將增長(zhǎng)到7.03億美元。增長(zhǎng)因素主要有對(duì)新技術(shù)的接受度提高（源于在電信行業(yè)得到快速接受和發(fā)展）、對(duì)減少體積、重量和功耗的需求、對(duì)寬帶寬的更高需求以及UAV 市場(chǎng)的開(kāi)放等。

盡管飛機(jī)上希望更多地使用光纖，但軍用與航空航天的特殊要求成為主要的障礙，如：沒(méi)有商用貨架光纖技術(shù)、缺乏適應(yīng)軍用與航空航天環(huán)境的堅(jiān)固部件、缺乏現(xiàn)成的測(cè)試和維護(hù)步驟、缺乏低成本、易于使用的測(cè)試和測(cè)量設(shè)備等。

IGI的分析家還稱：市場(chǎng)對(duì)靈巧布線系統(tǒng)提出了更多的靈活性需求，以便通過(guò)使用帶自檢測(cè)的設(shè)備降低翻新、升級(jí)和維護(hù)的成本；還需在標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試設(shè)備、集成光學(xué)部件、制造技術(shù)和光纖系統(tǒng)的可測(cè)試性和堅(jiān)固性方面繼續(xù)進(jìn)行更多的研究。

4）澳大利亞授予泰勒斯公司光纖拖曳陣聲納合同。據(jù)海軍技術(shù)網(wǎng)2010年8月9日?qǐng)?bào)道：泰勒斯澳大利亞公司獲得澳大利亞政府的一項(xiàng)合同，該合同對(duì)于國(guó)防部能力和技術(shù)演示項(xiàng)目下的（潛艇用）光纖拖曳陣（FOTA）提供政府資助［7］。

光纖拖曳陣（FOTA）包含光電聲學(xué)傳感器，該傳感器通過(guò)光纖光纜產(chǎn)生激光信號(hào)。FOTA 將用于升級(jí)澳大利亞柯林斯級(jí)潛艇和未來(lái)的反潛戰(zhàn)護(hù)衛(wèi)艦。這項(xiàng)技術(shù)也已用于開(kāi)發(fā)可部署的、可起到港口或艦艇防護(hù)作用的海底基陣監(jiān)視系統(tǒng)。

泰勒斯澳大利亞公司首席執(zhí)行官克里斯·詹金斯表示，澳大利亞工業(yè)部門各個(gè)國(guó)防科技領(lǐng)域的專長(zhǎng)都積極支持澳大利亞軍事，F(xiàn)OTA 僅僅是這些突破的一個(gè)例子。與以前的拖曳陣列相比，F(xiàn)OTA 更小更輕，用途也更加廣泛，因而為艦艇設(shè)計(jì)和海軍作戰(zhàn)開(kāi)辟了新的可能性。

泰勒斯澳大利亞公司已為FFG 護(hù)衛(wèi)艦升級(jí)、為柯林斯級(jí)潛艇、胡昂河級(jí)掃雷艦和安扎克級(jí)護(hù)衛(wèi)艦提供了聲納系統(tǒng)。

5）Ultra Electronics-DNE技術(shù)公司發(fā)布新的衛(wèi)星光纖鏈路模塊。Ultra Electronics DNE Technologies 網(wǎng)站2011年1月24日?qǐng)?bào)道：Ultra Electronics DNE技術(shù)公司推出用于CV-MCU2＋平臺(tái)的衛(wèi)星光纖鏈路（SFL）模塊，該公司是一家主要提供通信協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備的國(guó)防業(yè)領(lǐng)先供應(yīng)商［8］。

該公司的SFL模塊可以替代同軸電纜，實(shí)現(xiàn)L 波段信號(hào)在衛(wèi)星終端和天線之間的高性能傳輸。SFL 模塊在保證信號(hào)質(zhì)量的同時(shí)能夠提高傳輸距離，用戶可將衛(wèi)星終端及相關(guān)設(shè)備置于受保護(hù)的區(qū)域內(nèi)，而將天線設(shè)于更適合信號(hào)傳輸?shù)妮^遠(yuǎn)位置。除此之外，該模塊還具有電氣隔離、抗干擾（EMI／RFI／閃電）等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，利用光纖傳輸信號(hào)，可顯著提高信息安全性。該模塊提供超寬的動(dòng)態(tài)范圍，可做到無(wú)縫傳輸L 波段信號(hào)，且對(duì)衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器性能沒(méi)有限制，用戶可使用任何衛(wèi)星終端設(shè)備而無(wú)需校準(zhǔn)。

6）泰利斯公司推出可快速部署光纖激光水聽(tīng)器。法國(guó)《航宇防務(wù)》2012年2月1日?qǐng)?bào)道：泰利斯澳大利亞公司在悉尼主辦的2012太平洋國(guó)際海事博覽會(huì)上推出了一種用于水下監(jiān)聽(tīng)的新型光纖激光傳感器（FLS）［9］。

這種光纖激光傳感器是新一代水下監(jiān)聽(tīng)陣列，具有重量輕、外形細(xì)長(zhǎng)、效費(fèi)比高的特點(diǎn)，可由硬式橡皮艇投放，快速部署到海床上，迅速獲得水下監(jiān)聽(tīng)能力。這項(xiàng)技術(shù)可用于邊境保護(hù)、海港防御、部隊(duì)防護(hù)、海底地震監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。

光電水聽(tīng)器可將水下的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)。這種光纖激光傳感器安裝在水聽(tīng)器的光纖玻璃中，當(dāng)水聽(tīng)器接收到船只或潛艇發(fā)出的水下噪聲時(shí)，傳感器形狀會(huì)發(fā)生改變，聲音信號(hào)由此轉(zhuǎn)化為光信號(hào)并通過(guò)光纖進(jìn)行傳輸，處理器對(duì)光信號(hào)進(jìn)行還原并將信息提供給操作人員。處理器會(huì)根據(jù)眾多水下傳感器捕獲的信號(hào)判斷出水下噪聲源的方位、類型等信息，例如螺旋槳的數(shù)量、槳葉的數(shù)目、目標(biāo)航向等。由于光信號(hào)具有傳輸損耗低的特點(diǎn)，這種光纖激光傳感器可綿延數(shù)公里之長(zhǎng)。

7）Mercury公司首創(chuàng)可用單6U OpenVPX 插槽傳輸和處理16個(gè)頻道數(shù)據(jù)的光纖I／O 模塊。Mercury計(jì)算機(jī)系統(tǒng)公司網(wǎng)站2012年9月21日?qǐng)?bào)道：致力于開(kāi)發(fā)情報(bào)、監(jiān)視、偵察（ISR）和國(guó)防電子戰(zhàn)（EW）子系統(tǒng)的主承包商美國(guó)Mercury計(jì)算機(jī)系統(tǒng)公司推出了一種創(chuàng)新型6U OpenVPX光纖I／O 模塊：Echotek 系列SCFE-V6-4QSFPOVPX。該模塊是目前唯一把三個(gè)最強(qiáng)大的Xilinx 公司Virtex-6現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）處理器與16個(gè)高速光纖通道結(jié)合在一起的模塊。其數(shù)據(jù)傳輸能力最高可達(dá)80Gbps，非常適合各種高帶寬數(shù)字化I／O 商業(yè)和國(guó)防應(yīng)用，包括用于目前最先進(jìn)的ISR 傳感器［10］。

這種新型多通道光纖模塊的每個(gè)插槽的信道密度和FPGA 性能處于領(lǐng)先地位。它具有創(chuàng)建均衡傳感器處理子系統(tǒng)關(guān)鍵能力的極高帶寬I／O 接口，為目前的多核心技術(shù)提供了足夠的匹配條件。它還可在OpenVPX 和FMC 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化未來(lái)的技術(shù)升級(jí)。

16個(gè)通道中的每個(gè)光纖通道都支持5Gbps全雙工數(shù)據(jù)傳輸速率，同時(shí)，3個(gè)FPGA 處理器可對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行預(yù)處理，以使應(yīng)用效率最大化。該模塊有兩個(gè)光接口FPGA 夾層卡（FMC）支持這些光纖通道，每個(gè)FMC 有兩個(gè)4×QSFP接頭，用于連接8個(gè)2.5Gbs 8通道FPDP或兩個(gè)10千兆以太網(wǎng)通道。FPGA 可在IP范圍配置，以實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理算法和協(xié)議執(zhí)行。該模塊還有一個(gè)串行RapidIO 背板接口可供連接其他子系統(tǒng)模塊以提供高速通信。

5 發(fā)展分析

光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)：納米技術(shù)與光纖通信、光交換技術(shù)、波分復(fù)用系統(tǒng)、光孤子通信、全光網(wǎng)絡(luò)［11］。

1）納米技術(shù)與光纖通信。納米是長(zhǎng)度單位，為10-9m，納米技術(shù)是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1nm～100nm 范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。建立在微米／納米技術(shù)基礎(chǔ)上的微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)目前正在得到普遍重視。在無(wú)線終端領(lǐng)域，對(duì)微型化、高性能和低成本的追求使大家普遍期待能將各種功能單元集成在一個(gè)單一芯片上，即實(shí)現(xiàn)sOc（System On a Chip），而通信工程中大量射頻技術(shù)的采用使諸如諧振器，濾波器、耦合器等片外分離單元大量存在，MEMS技術(shù)不僅可以克服這些障礙，而且表現(xiàn)出比傳統(tǒng)的通信元件具有更優(yōu)越的內(nèi)在性能。

2）光交換技術(shù)。光交換是指光纖傳送的光信號(hào)直接進(jìn)行交換。長(zhǎng)期以來(lái)，實(shí)現(xiàn)高速全光網(wǎng)一直受交換問(wèn)題的困擾。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的交換技術(shù)需要將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)才能進(jìn)行交換，然后再轉(zhuǎn)換成光信號(hào)進(jìn)行傳輸，這些光電轉(zhuǎn)換設(shè)備體積過(guò)于龐大，并且價(jià)格昂貴。而光交換完全克服了這些問(wèn)題。因此，光交換技術(shù)必然是未來(lái)通信網(wǎng)交換技術(shù)的發(fā)展方向。

3）波分復(fù)用系統(tǒng)。超大容量、超長(zhǎng)距離傳輸技術(shù)波分復(fù)用技術(shù)極大地提高了光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量。目前，6Tbit／的WDM 系統(tǒng)已經(jīng)大量應(yīng)用，同時(shí)全光傳輸距離也在大幅擴(kuò)展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時(shí)分復(fù)用（OTDM）技術(shù)，與WDM 通過(guò)增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)業(yè)提高其傳輸容量不同，OTDM 技術(shù)是通過(guò)提高單信道速率來(lái)提高傳輸容量，其實(shí)現(xiàn)的單信道最高速率達(dá)640Cbit／s。

4）光孤子通信。光孤子是一種特殊的ps數(shù)量級(jí)的超短光脈沖，由于它在光纖的反常色散區(qū)，群速度色散和非線性效應(yīng)相應(yīng)平衡，因而經(jīng)過(guò)光纖長(zhǎng)距離傳輸后，波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離無(wú)畸變的通信，在零誤碼的情況下信息傳遞可達(dá)萬(wàn)里之遙。

5）全光網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的全光化，但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)處仍采用電器件，限制了通信網(wǎng)干線總?cè)萘康倪M(jìn)一步提高。全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點(diǎn)代替電節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)之間也是全光化，信息始終以光的形式進(jìn)行傳輸與交換，交換機(jī)對(duì)用戶信息的處理不再按比特進(jìn)行，而是根據(jù)其波長(zhǎng)來(lái)決定路由。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著光纖通信技術(shù)的不斷研制和開(kāi)發(fā)，其技術(shù)越來(lái)越成熟，其性能、可靠性度越來(lái)越高，在未來(lái)現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)或局部戰(zhàn)爭(zhēng)中，適時(shí)運(yùn)用光纖通信技術(shù)，實(shí)施預(yù)警、防空反導(dǎo)一體化，就能夠有效地保護(hù)自身目標(biāo)的安全［12］。

［1］王磊，裴麗.光纖通信的發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)［J］.中國(guó)科技信息，2006（4）：59-60.

［2］王加瑩.長(zhǎng)途超大容量DWDM 光通信技術(shù)及發(fā)展［J］.光通信技術(shù)，2003，2（1）：4-8.

［3］何淑貞，王曉梅.光通信技術(shù)的新飛躍［J］.網(wǎng)絡(luò)電信，2004（2）：36-39.

［4］哈里斯公司獲美海軍飛機(jī)光纖通道網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)后續(xù)合同［N］.每日防務(wù)快訊，2009-06-08.

［5］泰利斯公司高速光纖網(wǎng)絡(luò)加密器獲FIPS 140-2 三級(jí)認(rèn)證［N］.每日防務(wù)快訊，2010-05-14.

［6］航空電子用光纖市場(chǎng)至2013年將翻番［N］.每日防務(wù)快訊，2010-08-13.

［7］澳大利亞授予泰勒斯公司光纖拖曳陣聲納合同［N］.每日防務(wù)快訊，2010-08-16.

［8］Ultra Electronics-DNE技術(shù)公司發(fā)布新的衛(wèi)星光纖鏈路模塊［N］.每日防務(wù)快訊，2011-01-30.

［9］泰利斯公司推出可快速部署光纖激光水聽(tīng)器［N］.每日防務(wù)快訊，2012-02-06.

［10］Mercury公司首創(chuàng)可用單6U OpenVPX 插槽傳輸和處理16個(gè)頻道數(shù)據(jù)的光纖I／O 模塊［N］.每日防務(wù)快訊，2012-09-26.

［11］曹茂虹，劉禮.光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)［J］.光機(jī)電信息，2007，24（3）：34-37.

［12］黃伯恒.全光網(wǎng)絡(luò)探索［J］.中國(guó)有線電視，2004（17）：42-47.