1、光通信技术发展与PAM4调制在数据中心应用的研究

光通信技术发展与PAM4调制在数据中心应用的研究

1. 通信技术的发展与现状

通信系统在其相关过程发生的距离范围上具有独特性。上世纪中叶，像真空管这样的厘米级设备处理的信号通过金属电缆传输几公里，实现了跨度达五个数量级的过程整合。如今，这个范围至少增加了十个数量级，一些过程发生在量子点等纳米结构上，信号在地球上可传输数千公里，在星际通信中甚至可达数百万公里。电信系统的发展与人类知识中两个极具挑战性的前沿科学进展密切相关，即微观和宏观领域。

光通信在其中发挥了关键作用，它将电子和光子集成到同一网络架构中，以实现信息速率的不断提高，覆盖范围越来越广，连接的枢纽和节点也越来越多。与此同时，无线系统的发展将大量信息传递给移动用户，使互联网从连接学术用户的原始“尽力而为”网络升级为事实上（即使尚未在法律上）不断发展的公共事业。

公共事业通常致力于普遍提供一些对现代高效生活方式至关重要的产品，如供水和供电。传统公共事业虽然也接受创新，但主要通过其提供可靠产品供应的能力来评估，以维持良好的生活水平。而互联网已像其他公共事业一样成为现代生活不可或缺的一部分，但其提供的是创新本身，其作用是改变生活和工作标准，而非静态支持。因此，互联网本身是一个新事物，挑战着我们对其无处不在的利弊的认知。

新兴的物联网（IoT）为设备在网络环境中的连接提供了机会，这将增强设备与人类的互动，使我们融入智慧城市、智能交通系统等超级结构中，进而改变设备本身的功能和我们的出行、工作和生活方式。此外，新的通信标准，如即将出现的5G技术，将提升互联网通信环境的自然度。如果这些发展取得成功，肯定会强化当前在线工作和生活的趋势。

自本世纪初互联网流量在通信网络中占据主导地位以来，通信网络流量