2、集成光子系统与光纤通信基础概念解析

集成光子系统与光纤通信基础概念解析

一、光纤通信系统概述

光纤通信凭借其固有的大带宽、低衰减和低色散特性，在长途通信领域取得了显著的发展。这些特性使得大量数据能够以有限的延迟进行长距离传输，因此光纤成为洲际通信链路的首选介质。尽管本世纪初互联网泡沫破裂，但如今的光纤通信市场仍由与 5 到 10 年前相同的模式和主要参与者主导。然而，从个人电脑到服务器，计算机处理能力的不断提升对周边通信链路提出了更高的要求，并行电气总线模式已无法满足需求。各种标准化组织和特殊利益集团定义了各类串行链路，而光串行链路似乎是满足未来系统不断增长的带宽需求的终极解决方案。

二、不同距离通信链路分析

1. 长途通信链路
   • 关键特性 ：在传输数百或数千公里的光信号时，低色散和低吸收是关键指标，这些指标直接决定了链路中所需的光放大器和中继器的数量。
   • 传输协议 ：光纤同步传输协议 SONET（北美和日本）和 SDH（欧洲）是为传输具有延迟要求的恒定比特率（CBR）流量（如语音服务）而开发的。这些高度标准化的协议构成了实际语音网络的大部分骨干。此外，异步传输模式（ATM）旨在取代 SONET/SDH，并提供服务质量（QoS）保证的 CBR 以及可变比特率（VBR）尽力而为的服务，以优化带宽使用。
2. 城域网
   • 覆盖范围与拓扑结构 ：城域网（MAN）覆盖几十公里的区域，包括大型校园的