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你们家有光纤入户吗？

光纤宽带速度怎么样？

随着移动互联网、大数据、物联网、5G等新一代业务和应用的不断推进，对光纤通信技术的要求也不断提高，光纤通信也势必将迎来又一个发展高峰。

每个使用互联网的人，都离不开光纤通信技术，可光纤通信技术不仅仅只是应用于宽带网络，更多光纤通信技术的知识，我们邀请到了车雅良老师从多角度、多层次来进行解答。

本期嘉宾：车雅良

jc710公海赌船(中国)有限公司官网副教授，长期从事光纤通信领域的教学和科研工作。主持建设了4门专业核心课程，2门军职平台在线课程，主编公开出版《光传输设备与运用》教材5部，获军队教学成果三等奖2项，部级教学成果一等奖1项，军队科技进步二等奖1项，三等奖1项，2020年获院优秀教学奖，2022年获校优秀教师奖。

车老师在本次访谈中，由浅入深地向我们阐述了光纤通信技术是什么，优势有哪些，以及关键技术和发展趋势等方面的问题。

一、问答环节

1.光纤通信技术与其他通信技术相比有哪些特点（优势/劣势）呢？

光纤通信实际上就是以光波作为载波，通过光纤传递信息的一种有线通信技术。相较于其他通信方式，一根光纤的潜在带宽可达20THz，今年4月，我国已经完成了单根光纤单个方向传输速率超过120Tbit/s的大容量传输实验，相当于每秒可支持数百部4K高清电影。另外，光纤的损耗极低，当波长为1.55μm的光在光纤中传输时，石英光纤损耗可低于0.2dB/km，无中继传输距离可达几十、甚至上百公里，这比任何传输媒质的损耗都低，这为长距离大容量通信提供了很好的支撑。另外，光纤还具有体积小、重量轻、不受电磁干扰、功耗低等优点，使得它在其他领域也得到了应用，2023年IEEE 标准学会（IEEE SA）发布了一项标准，规定了车载光纤的各项参数，推动了汽车电动化和智能化的进一步发展，有望在汽车行业开启新一轮“光进铜退”。

当然光纤通信也有一些劣势，因为它属于固定通信，所以，无法根据需要随时随地部署，其次光纤通信需要敷设光缆，因此对地理环境的要求较高，例如海底、高山等地区光缆敷设的难度较大，最后就是光纤的机械强度低，容易受到外力损坏，会对通信质量和稳定性产生影响。

2.可以简单介绍一下光纤通信的关键技术和发展趋势吗？

光纤通信的关键技术包括：新型光纤技术，目标是研制超低损耗和低非线性的光纤；光放大技术，研制增益高、工作范围宽且增益平坦、饱和输出光功率大、工作特性稳定、体积小，重量轻，功耗低，工作寿命长的光放大器。光纤色散补偿技术，满足光纤通信对色散补偿器的带宽要求、线性度要求、插损要求、稳定度要求和结构要求。此外，还有光波长稳定技术、光滤波技术、光功率均衡技术、FEC编码技术、调制技术等，目的都是为了保证光纤通信的大容量、长距离、高性能的要求。

关于未来的发展趋势，曾经有专家提出，光纤通信是二战以来最有意义的四大发明之一，如果没有光纤通信，就不会有今天的互联网和通信网络。当今世界正处于网络信息世界与自然世界和人类社会深度融合的进程中，网络流量的激增，对光纤通信提出了更高的要求，下一步光纤通信将会继续朝着超高速率、超大容量、超长距离传输和超宽灵活、超强智能组网两个重要方向迈进。

3.如何看待光纤通信在未来的发展前景？

当前，光纤通信已经在智能交通、医疗、能源、安防监控、航空航天和国防等领域都得到了广泛的应用。2023年我国工信部等六部门联合发布了《算力基础设施高质量发展行动计划》，强调要加快400G/800G高速光传输网络研发部署。高速光通信技术的应用使得未来数据传输更加高效、稳定，有助于构建更加高效、可靠、智能的算力网络。随着技术的发展，光纤通信的应用还在不断拓展，例如智慧城市、自动驾驶、虚拟现实/增强现实等新兴领域都会见到光纤通信的身影。

4.光纤通信领域还有哪些待解决的问题或研究方向？

2021年第五届国际光电子与微电子国际工程科技战略高端论坛上，华为提出了未来10年光通信可能遇到的挑战。例如，长途光纤通信系统单纤容量能否超过100T？C波段外可以利用的新频谱空间有多大？G652之后，下一代主流光纤是什么？光信道算法是否能突破非线性难题？超大规模网络规划是否能找到最优解？全光交换OXC技术是否能够实现超低损耗128维的波长交换吗？等等问题，我认为这些都是光纤通信想要得到重大突破必须攻克的难题。

5.在实际应用过程中我们该如何确保光纤通信系统的稳定性和可靠性？

由于光纤通信是最底层的通信系统，它的的稳定性和可靠性直接影响着上层的各类应用。要提高光纤通信的可靠性和稳定性，我认为应该主要从标准制订、光纤/器件的性能、维护管理手段三个方面着手。标准化工作首当其冲，技术、光纤光缆、光器件、设备、维护等各个方面的标准化，可以促进不同厂商和不同技术之间的兼容性和互通性，也能极大的提高系统的性能和可靠性；光纤和设备是光纤通信系统的重要组成部分，光纤的衰减、色散等传输特性影响着信号的传输质量，光源、光电检测器等有源和其他无源器件的性能也影响着光纤通信系统的接收性能；最后就是必须得有先进的维护管理手段和规范的运维管理制度，例如网管系统的开发部署、数据的备份恢复、运维人员的职责、事件的处置方法流程以及奖惩等等，这些都能为系统稳定运行提供保障。

二、图书推荐

潘青 车雅良 主编

ISBN：978-7-5673-0645-5

全书分为三部分，其中原理篇聚焦光纤通信的技术体制、国际标准、协议和系统构成，归纳总结了30个知识点；设备篇围绕光纤传输设备、附属设备、仪表器件等归纳总结32个知识点，文字精要浅显，并附有相关图标，帮助读者快速入门；测试题针对原理和设备的相关知识精心选取，便于读者自我测试提高。本书既可作为光纤通信专业的入门教材，也可为从事光纤通信工作的相关人员提供参考。

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