赵梓森:光纤技术如何发展

信号，就不需要测距的电子模块，成本大大降低，维护简单。如果，所属PON的用户群体，被无线城域网WiMAX（IEEE802.16）复盖而可利用，那么可不必建设专用的WLAN。接入网采用无线是趋势， 但无线接入网仍需要密布于用户临近的光纤网来支撑，与FTTH相差无几。FTTH+无线接入是未来的发展趋势。

　　1） 光交换的发展

　　什么是通信？实际上：通信＝传输 + 交换。

　　光纤只是解决传输问题，还需要解决光的交换问题。过去，通信网都是由金属线缆构成的，传输的是电子信号，交换是采用电子交换机。现在，通信网除了用户末端一小段外，都是光纤，传输的是光信号。合理的方法应该采用光交换。但目前，由于目前光开关器件不成熟，只能采用的是光-电-光方式来解决光网的交换，即把光信号变成电信号，用电子交换后，再变还光信号。显然是不合理的办法，是效率不高和不经济的。正在开发大容量的光开关，以实现光交换网络，特别是所谓ASON-自动交换光网络。

　　通常在光网里传输的信息，一般速度都是xGbps的，电子开关不能胜任。一般要在低次群中实现电子交换。而光交换可实现高速xGbps的交换。当然，也不是说，一切都要用光交换，特别是低速，颗粒小的信号的交换，应采用成熟的电子交换，没有必要采用不成熟的大容量的光交换。当前，数据网中，信号以"包"的形式出现，采用所谓"包交换"。包的颗粒比较小，可采用电子交换。然而，在大量同方向的包汇总后，数量很大时，就应该采用容量大的光交换。

　　目前，少通道大容量的光交换已有实用。如用于保护、下路和小量通路调度等。一般采用机械光开关、热光开关来实现。目前，由于这些光开关的体积、功耗和集成度的限制，通路数一般在8-16个。

　　电子交换一般有"空分"和"时分"方式。在光交换中有"空分"、"时分"和"波长交换"。光纤通信很少采用光时分交换。

　　光空分交换：一般采用光开关可以把光信号从某一光纤转到另一光纤。空分的光开关有机械的、半导体的和热光开关等。 近来，采用集成技术，开发出MEM微电机光开关，其体积小到mm。已开发出1296×1296 MEM光交换机（Lucent），属于试验性质的。

　　光波长交换：是对各交换对象赋于1个特定的波长。于是，发送某一特定波长就可对某特定对象通信。实现光波长交换的关键是需要开发实用化的可变波长的光源，光滤波器和集成的低功耗的可靠的光开关阵列等。已开发出640×640半导体光开关+AWG的空分与波长的相结合的交叉连接试验系统（Corning）。采用光空分和光波分可构成非常灵活的光交换网。日本NTT在Chitose市进行了采用波长路由交换的现场试验，半径5公里，共有43个终端节点（试用5个节点），速率为2.5Gbps。

　　自动交换的光网，称为ASON，是进一步发展的方向。

　　2） 集成光电子器件的发展

　　如同电子器件那样，光电子器件也要走向集成化。虽然不是所有的光电子器件都要集成，但会有相当的一部分是需要而且是可以集成的。目前正在发展的PLC-平面光波导线路，如同一块印刷电路板，可以把光电子器件组装于其上，也可以直接集成为一个光电子器件。要实现FTTH也好，ASON也好，都需要有新的、体积小的和廉价的和集成的光电子器件。

　　日本NTT采用PLC技术研制出16×16热光开关；1×128热光开关阵列；用集成和混合集成工艺把32通路的AWG+可变光衰减器+光功率监测集成在一起；8波长每波速率为80Gbps的WDM的复用和去复用分别集成在1块芯片上，尺寸仅15×7mm。NTT采用以上集成器件构成32通路的OADM。其中有些已经商用。近几年，集成光电子器件有比较大的进展。

　　中国的集成光电子器件有一定进展。集成的小通道光开关和属于PLC技术的AWG有所突破。但与发达国家尚有较大差距。如果我们不迎头赶上，就会重复如同微电子落后的被动局面。

　　二、光纤通信的市场

　　众所周知，2000年IT行业泡沫，使光纤通信产业生产规模爆炸性地发展，产品生产过剩。无论是光传输设备，光电子器件和光纤的价格都狂跌。特别是光纤，每公里泡沫时期价格为￥1200，现在价格￥100左右1公里，比铜线还便宜。光纤通信的市场何时能恢复？

　　根据RHK的对北美通信产业投入的统计和预测，在2002年是最低谷，相当于倒退4年。现在有所回升，但还不能恢复。按此推测，在2007-2008年才能复元。光纤通信的市场也随IT市场好转。这些好转，在相当大的程度是由FTTH和宽带数字电视所带动的。

作者认为：FTTH毕竟是信息社会的需求，光纤通信的市场一定有美好的情景。发达国家的FTTH已经开始建设，已经有相当的市常大体上看，器件和设备随市场的需要，其利润会逐步回升，2007-2008年可能