『壹』 光孤子通信的基本原理
光孤子通信是一種全光非線性通信方案，其基本原理是光纖折射率的非線性（自相位調制）效應導致對光脈沖的壓縮可以與群速色散引起的光脈沖展寬相平衡，在一定條件（光纖的反常色散區及脈沖光功率密度足夠大）下，光孤子能夠長距離不變形地在光纖中傳輸。它完全擺脫了光纖色散對傳輸速率和通信容量的限制，其傳輸容量比原來最好的通信系統高出1~2個數量級，中繼距離可達幾百km。它被認為是下一代最有發展前途的傳輸方式之一。
從光孤子傳輸理論分析，光孤子是理想的光脈沖，因為它很窄，其脈沖寬度在皮秒級（ps，即s）。這樣，就可使鄰近光脈沖間隔很小而不至於發生脈沖重疊，產生干擾。利用光孤子進行通信，其傳輸容量極大，可以說是幾乎沒有限制。傳輸速率將可能高達每秒吉比特（傳輸碼率一般可達20Gb/s，最高可達100Gb/s以上）。如此高速將意味著世界上最大的圖書館――美國國會圖書館的全部藏書，只需要100秒就可以全部傳送完畢。由此可見，光孤子通信的能力何等巨大。
『貳』 光孤子的定義
孤子（Soliton）又稱孤立波，是一種特殊形式的超短脈沖，或者說是一種在傳播過程中形狀、幅度和速度都維持不變的脈沖狀行波。有人把孤子定義為：孤子與其他同類孤立波相遇後，能維持其幅度、形狀和速度不變。
孤子這個名詞首先是在物理的流體力學中提出來的。1834年，美國科學家約翰·斯科特·羅素觀察到這樣一個現象：在一條窄河道中，迅速拉一條船前進，在船突然停下時，在船頭形成的一個孤立的水波迅速離開船頭，以每小時14～15km的速度前進，而波的形狀不變，前進了2～3km才消失。他稱這個波為孤立波。
其後，1895年，卡維特等人對此進行了進一步研究，人們對孤子有了更清楚的認識，並先後發現了聲孤子、電孤子和光孤子等現象。從物理學的觀點來看，孤子是物質非線性效應的一種特殊產物。從數學上看，它是某些非線性偏微分方程的一類穩定的、能量有限的不彌散解。即是說，它能始終保持其波形和速度不變。孤立波在互相碰撞後，仍能保持各自的形狀和速度不變，好像粒子一樣，故人們又把孤立波稱為孤立子，簡稱孤子。
由於孤子具有這種特殊性質，因而它在等離子物理學、高能電磁學、流體力學和非線性光學中得到廣泛的應用。
1973年，孤立波的觀點開始引入到光纖傳輸中。在頻移時，由於折射率的非線性變化與群色散效應相平衡，光脈沖會形成一種基本孤子，在反常色散區穩定傳輸。由此，逐漸產生了新的電磁理論——光孤子理論，從而把通信引向非線性光纖孤子傳輸系統這一新領域。光孤子（soliton）就是這種能在光纖中傳播的長時間保持形態、幅度和速度不變的光脈沖。利用光孤子特性可以實現超長距離、超大容量的光通信。 1980年Bell試驗室Mollenewor等人首次在試驗室中觀察到了光孤子。
『叄』 光孤子通信是不是光纖通信的應用實例
是的，沒有問題。
光纖的色散是使光信號的脈沖展寬，而光纖中還有一種非線性的特性，這種特性會使光信號的脈沖產生壓縮效應。如果使光脈沖變寬和變窄這兩種效應正好互相抵消，光脈沖就會像一個一個孤立的粒子那樣形成光孤子，能在光纖傳輸中保持不變，實現超長距離、超大容量的通信，這就是光孤子通信。[
『肆』 光纖通信系統的發展
光纖通信是現代通信網的主要傳輸手段，它的發展歷史只有一二十年，已經歷三代：短波長多模光纖、長波長多模光纖和長波長單模光纖．採用光纖通信是通信史上的重大變革，美、日、英、法等20多個國家已宣布不再建設電纜通信線路，而致力於發展光纖通信．中國光纖通信已進入實用階段．
光纖通信的誕生和發展是電信史上的一次重要革命與衛星通信、移動通信並列為20世紀90年代的技術。進入21世紀後，由於網際網路業務的迅速發展和音頻、視頻、數據、多媒體應用的增長，對大容量（超高速和超長距離）光波傳輸系統和網路有了更為迫切的需求。
光纖通信就是利用光波作為載波來傳送信息，而以光纖作為傳輸介質實現信息傳輸，達到通信目的的一種最新通信技術。
通信的發展過程是以不斷提高載波頻率來擴大通信容量的過程，光頻作為載頻已達通信載波的上限，因為光是一種頻率極高的電磁波 ，因此用光作為載波進行通信容量極大，是過去通信方式的千百倍，具有極大的吸引力，光通信是人們早就追求的目標，也是通信發展的必然方向。
光纖通信與以往的電氣通信相比，主要區別在於有很多優點：它傳輸頻帶寬、通信容量大；傳輸損耗低、中繼距離長；線徑細、重量輕，原料為石英，節省金屬材料，有利於資源合理使用；絕緣、抗電磁干擾性能強；還具有抗腐蝕能力強、抗輻射能力強、可繞性好、無電火花、泄露小、保密性強等優點，可在特殊環境或軍事上使用。 FTTH可向用戶提供極豐富的帶寬，所以一直被認為是理想的接入方式，對於實現信息社會有重要作用，還需要大規模推廣和建設。FTTH所需要的光纖可能是現有已敷光纖的2～3倍。過去由於FTTH成本高，缺少寬頻視頻業務和寬頻內容等原因，使FTTH還未能提到日程上來，只有少量的試驗。由於光電子器件的進步，光收發模塊和光纖的價格大大降低；加上寬頻內容有所緩解，都加速了FTTH的實用化進程。
發達國家對FTTH的看法不完全相同：美國AT&T認為FTTH市場較小，在0F62003宣稱：FTTH在20-50年後才有市場。美國運行商Verizon和Sprint比較積極，要在10—12年內採用FTTH改造網路。日本NTT發展FTTH最早，已經有近200萬用戶。中國FTTH處於試點階段。 現廣泛採用的ADSL技術提供寬頻業務尚有一定優勢
與FTTH相比：①價格便宜②利用原有銅線網使工程建設簡單③對於1Mbps—500kbps影視節目的傳輸可滿足需求。FTTH大量推廣受制約。
對於不久的將來要發展的寬頻業務，如：網上教育，網上辦公，會議電視，網上游戲，遠程診療等雙向業務和HDTV高清數字電視，上下行傳輸不對稱的業務，ADSL就難以滿足。尤其是HDTV，經過壓縮，其傳輸速率尚需19.2Mbps。正在用H.264技術開發，可壓縮到5～6Mbps。通常認為對QOS有所保證的ADSL的最高傳輸速串是2Mbps，仍難以傳輸HDTV。可以認為HDTV是FTTH的主要推動力。即HDTV業務到來時，非FTTH不可。 通常有P2P點對點和PON無源光網路兩大類。
F2P方案一一優點：各用戶獨立傳輸，互不影響，體制變動靈活；可以採用廉價的低速光電子模塊；傳輸距離長。缺點：為了減少用戶直接到局的光纖和管道，需要在用戶區安置1個匯總用戶的有源節點。
PON方案——優點：無源網路維護簡單；原則上可以節省光電子器件和光纖。缺點：需要採用昂貴的高速光電子模塊；需要採用區分用戶距離不同的電子模塊，以避免各用戶上行信號互相沖突；傳輸距離受PON分比而縮短；各用戶的下行帶寬互相佔用，如果用戶帶寬得不到保證時，不單是要網路擴容，還需要更換PON和更換用戶模塊來解決。（按照市場價格，PEP比PON經濟)
PON有多種，一般有如下幾種：（1)APON：即ATM-PON，適合ATM交換網路。（2)BPON：即寬頻的PON。（3)OPON：採用通用幀處理的OFP-PON。（4)EPON：採用乙太網技術的PON，GPON是千兆乙太網的PON。（5)WDM-PON：採用波分復用來區分用戶的PON，由於用戶與波長有關，使維護不便，在FTTH中很少採用。
無線接入技術發展迅速。可用作WLAN的IEEE802.11g協議，傳輸帶寬可達54Mbps，覆蓋范圍達100米以上，已可商用。如果採用無線接入WLAN作用戶的數據傳輸，包括：上下行數據和點播電視VOD的上行數據，對於一般用戶其上行不大，IEEE802.11g是可以滿足的。而採用光纖的FTTH主要是解決HDTV寬頻視頻的下行傳輸，當然在需要時也可包含一些下行數據。這就形成「光纖到家庭+無線接入」（FTTH+無線接入）的家庭網路。這種家庭網路，如果採用PON，就特別簡單，因為此PON無上行信號，就不需要測距的電子模塊，成本大大降低，維護簡單。如果，所屬PON的用戶群體，被無線城域網WiMAX(1EEE802.16）覆蓋而可利用，那麼可不必建設專用的WLAN。接入網採用無線是趨勢，但無線接入網仍需要密布於用戶臨近的光纖網來支撐，與FTTH相差無幾。FTTH+無線接入是未來的發展趨勢。 實際上可表示為：通信輸+交換。
光纖只是解決傳輸問題，還需要解決光的交換問題。過去，通信網都是由金屬線纜構成的，傳輸的是電子信號，交換是採用電子交換機。通信網除了用戶末端一小段外，都是光纖，傳輸的是光信號。合理的方法應該採用光交換。但由於光開關器件不成熟，只能採用的是「光-電-光」方式來解決光網的交換，即把光信號變成電信號，用電子交換後，再變還光信號。顯然是不合理的辦法，是效串不高和不經濟的。正在開發大容量的光開關，以實現光交換網路，特別是所謂ASON-自動交換光網路。
通常在光網里傳輸的信息，一般速度都是xGbps的，電子開關不能勝任。一般要在低次群中實現電子交換。而光交換可實現高速XGbDs的交換。當然，也不是說，一切都要用光交換，特別是低速，顆粒小的信號的交換，應採用成熟的電子交換，沒有必要採用不成熟的
大容量的光交換。當前，在數據網中,信號以「包」的形式出現，採用所謂「包交換」。包的顆粒比較小，可採用電子交換。然而，在大量同方向的包匯總後，數量很大時，就應該採用容量大的光交換。
少通道大容量的光交換已有實用。如用於保護、下路和小量通路調度等。一般採用機械光開關、熱光開關來實現。由於這些光開關的體積、功耗和集成度的限制，通路數一般在8—16個。
電子交換一般有「空分」和「時分」方式。在光交換中有「空分」、「時分」和「波長交換」。光纖通信很少採用光時分交換。
光空分交換：一般採用光開關可以把光信號從某一光纖轉到另一光纖。空分的光開關有機械的、半導體的和熱光開關等。採用集成技術，開發出MEM微電機光開關，其體積小到mm。已開發出1296x1296MEM光交換機(Lucent），屬於試驗性質的。
光波長交換：是對各交換對象賦於1個特定的波長。於是，發送某1特定波長就可對某特定對象通信。實現光波長交換的關鍵是需要開發實用化的可變波長的光源，光濾波器和集成的低功耗的可靠的光開關陣列等。已開發出640x640半導體光開關+AWG的空分與波長的相結合的交叉連接試驗系統（corning）。採用光空分和光波分可構成非常靈活的光交換網。日本NTT在Chitose市進行了採用波長路由交換的現場試驗，半徑5公里，共有43個終端節，（試用5個節點），速率為2.5Gbps。
自動交換的光網，稱為ASON，是進一步發展的方向。
集成光電子器件的發展
如同電子器件那樣，光電子器件也要走向集成化。雖然不是所有的光電子器件都要集成，但會有相當的一部分是需要而且是可以集成的。目前正在發展的PLC-平面光波導線路，如同一塊印刷電路板，可以把光電子器件組裝於其上，也可以直接集成為一個光電子器件。要實現FTTH也好，ASON也好，都需要有新的、體積小的和廉價的和集成的光電子器件。 眾所周知，2000年IT行業泡沫，使光纖通信產業生產規模爆炸性地發展，產品生產過剩。無論是光傳輸設備，光電子器件和光纖的價格都狂跌。特別是光纖，每公里泡沫時期價格為￥1200，價格Y100左右1公里，比銅線還便宜。光纖通信的市場何時能恢復?
根據RHK的對北美通信產業投入的統計和預測，如圖2.在2002年是最低谷，相當於倒退4年。有所回升，但還不能恢復。按此推測，在2007-2008年才能復元。光纖通信的市場也隨IT市場好轉。這些好轉，在相當大的程度是由FTTH和寬頻數字電視所帶動的。
FTTH畢竟是信息社會的需求，光纖通信的市場一定有美好的情景。發達國家的FTTH已經開始建設，已經有相當的市場。大體上看，器件和設備隨市場的需要，其利潤會逐步回升，2007-2008年可能良好。但光纖產業，盡管反傾銷成功，價格也仍低迷不起，利潤甚微。實際上，在世界范圍內，光纖的生產規模過大，而FTTH的發展速度受社會環境、包括市民的經濟條件和數字電視的發展的影響，上升緩慢。據了解，有大公司封存幾個光纖廠，根據市場情況，可隨時啟動生產，其結果是始終供大於求。供不應求才能漲價，是通常的市場規律，所以光纖產業要想厚利，可能是2009年後的事情。中國經濟不發達地區和小城鎮,還需要建設光纖線路，但光纖用量仍然處於供大於求的范圍內。
對中國市場,FTTH受ADSL的挑戰和數字電視HDTV發展的制約，會有所延後。中國大量建設FTTH的社會環境和條件尚未具備，可能需要等待一段時間。不過，北京奧運會需要HDTV的推動和設備價格的下降，會促進FTTH的發展。預計在2007-2008年在中國FTTH可開始推廣。不過也有些大城市的所謂中心商業區CBD，有比較強的經濟力量，已經採用光纖到住地PTTP來建設。總的來說，中國的FTTH處於試點階段。試點的作用，一方面是摸索技術和建設的經驗，另一方面，還起競爭搶佔用戶的作用。所以，電信運行商，地方業主都積極對FTTH試點，以便發展寬頻業務。因此，廣播運行商受到巨大的挑戰，廣播商應加快發展數字電視的進程，並且要充實節目內容和採取有競爭力的商業模式。如果廣播商要發展VOD點播電視，還需要對電纜電視網雙向改造，如果採用光纖網，可更充分地適應未來的技術發展和市場需求。 工業和信息化部在2012年5月發布的《寬頻網路基礎設施「十二五」規劃》中提出，到2015年，全國基本實現「城市光纖到樓入戶，農村寬頻進鄉入村」。城市家庭接入帶寬達到20兆比特/秒，農村家庭接入帶寬達到4兆比特/秒；實現光纖到戶覆蓋兩億戶，用戶超過4000萬，城市新建住宅光纖到戶率達到60%以上。
「我國寬頻市場的接入方式與技術以ADSL為主，而其他寬頻速率高的國家基本上是以光纖接入為主。」中國工程院院士趙梓森說，實現光纖入戶是寬頻戰略最重要的一環。
中國科學院院士干福熹表示，光纖通信具有信息容量大、傳輸距離遠、信號干擾小等優點。全世界通信系統中，90%以上的信息量都是經過光纖傳輸的。未來5～10年，我國規模實施光纖到戶每年所需的光纖預計在一億公里以上，從而為國內光纖通信業發展帶來很好的機遇。
據國際電信聯盟最新統計，全球已推出寬頻戰略的國家和經濟體達112個。寬頻戰略的實施，必將帶來光纖接入大發展，並使光纖寬頻產業成為整個信息通信產業中成長最快、發展空間最大的產業之一。
全球光纖到戶熱點門戶網站——中國光纖通信網，是目前國內領先的光纖通信資訊類門戶網站。隨著中國三網融合和光纖到戶的飛速發展，供用戶交流的網上平台更少，專業的資訊比較分散。而中國光纖通信門戶的開放，為行業內企業，用戶，愛好者提供了一個在網路上的互相傳遞業界資訊，交換產品信息等提供了一個大型專業的平台。
中國光纖通信門戶的優勢在於以提供行業資訊，新聞，專業知識，無數的產品供求信息，以及開放式的運營模式，多樣化的增值服務，人性化的版面設計等。使您能更好更領先的掌握行業中的動態，獲取更多的商機。從而為廣大光纖通信企業拓展網路業務，進軍電子商務提供不易多得的良機與契機。
中國光纖通信門戶特色：
信息交流，技術溝通，產品展示，資訊閱覽，新聞訂閱，供求關系，尋求商機，廣告服務，會員提升，企業建站，個性建設，協會資料，展會資源，行業人才，商務代理等。 光纖通信發展總趨勢為：不斷提高信息率和增長中繼距離。系統的優值用「信息率」與「距離」的乘積表示，該值每年約增加一倍；發展光纖網，特別是光纖用戶網-光纖到戶；採用新技術，特別是摻稀土金屬的光纖放大器，光電集成和光集成。
①90年代初商用光纖通信系統的最高水平為2.488Gbit/s系統。實驗室里實驗系統信息率為8、10、16Gbit/s，相應的無中繼距離為76、80、65km，信息率已高達20Gbit/s。單機的速率過高，大規模集成電路的電時分復用和解復器的速率將提高，要求激光器必須能在極高速率下穩定工作。如採用1.55μm波長，用常規單模光纖，將出現色散過大，碼間干擾過大等都是技術上的困難。經濟上也不合算。可採用光波分復用（OWDM）來提高信息率，實驗室里復用數量用高達100個622Mbit/s的系統作復用，波長間隔為0.lnm，傳輸距離為50km，用非相干接收。還可採用副載波調制（SCM）來增加系統容量，將在光纜電視系統中應用。
摻稀土金屬鉺的單模光纖放大器的成功，大大增加了系統的靈敏度和傳輸距離。近期發表的常規系統的環路試驗，在此環路里有4支摻鉺光纖放大器，傳輸速率為2.4Gbit/s和5Gbit/s，計算結果表明傳輸距離達21000km和9000km。波長為1.55μm，採用色散位移光纖。這個試驗系統將在新的橫跨太平洋和大西洋的光纜系統里實用。
用光波分復用提高速率，用光放大增長傳輸距離的系統，為第五代光纖通信系統。
新系系統中，相干光纖通信系統，已達現場實驗水平，將得到應用。光孤子通信系統可以獲得極高的速率，實驗結果已達32Gbit/s，20世紀末或21世紀初可能達到實用化。在該系統中加上光纖放大器有可能實現極高速率和極長距離的光纖通信。
②光纖用戶網-光纖到戶，採用同步光纖網（SONET）或同步數字體系（SDH）和建立光纖用戶網是實現寬頻業務的兩大步驟。
光纖用戶網有不同結構，其中之一如圖5所示，中心局與遠區局的連接，即本地網，可以用環狀網路以提高網路的靈活性和效率。遠區局到用戶的網可以單星形或雙星形網路。
③摻鉺光纖放大器具有增益高、帶寬寬、噪音低、易與傳輸光纖連接、易於製造等優點，可作前置放大、線路放大和末級放大。可提高系統靈敏度，增長傳輸距離。把它用在用戶網里，可擴大網的范圍，也可增加用戶數量，對光纖通信的發展將起重大作用。摻鉺光纖放大器只工作在1.55μm，還需探索摻另一種稀土金屬的光纖，得到在1.3μm工作的放大器。
另外，為提高系統的可靠性和經濟性，需要光電集成和光集成，對此已有不少實驗成果。
『伍』 光孤子通信的主要優點
全光式光孤子通信，是新一代超長距離、超高碼速的光纖通信系統，更被公認為是光纖通信中最有發展前途、最具開拓性的前沿課題。光孤子通信和線性光纖通信比較有一系列顯著的優點：
一、傳輸容量比最好的線性通信系統大1個~2個數量級；
二、可以進行全光中繼。由於孤子脈沖的特殊性質使中繼過程簡化為一個絕熱放大過程，大大簡化了中繼設備，高效、簡便、經濟。
光孤子通信和線性光纖通信比，無論在技術上還是在經濟都具有明顯的優勢，光孤子通信在高保真度、長距離傳輸方面，優於光強度調制/直接檢測方式和相干光通信。
正因為光孤子通信技術的這些優點和潛在發展前景，國際國內這幾年都在大力研究開發這一技術。這些研究已為實現超高速、超長距離無中繼光孤子通信系統奠定了理論的、技術的和物質的基礎：
一、孤子脈沖的不變性決定了無需中繼；
二、光纖放大器，特別是用激光二極體泵浦的摻鉺光纖放大器補償了損耗；
三、光孤子碰撞分離後的穩定性為設計波分復用提供了方便；
四、採用預加重技術，且用色散位移光纖傳輸，摻鉺光纖集總信號放大，這樣便在低增益的情況下減弱了ASE的影響，擴大了中繼距離；
五、導頻濾波器有效地減小了超長距離內雜訊引起的孤子時間抖動；
六、本徵值通信的新概念使孤子通信從只利用基本孤子拓寬到利用高階孤子，從而可增加每個脈沖所載的信息量。
光孤子通信的這一系列進展使孤子通信系統實驗已達到傳輸速率10~20Gbit/s，傳輸距離13000~20000公里的水平。
『陸』 光纖通信技術的技術分類
光纖技術的進步可以從兩個方面來說明： 一是通信系統所用的光纖； 二是特種光纖。早期光纖的傳輸窗口只有3個，即850nm（第一窗口）、1310nm（第二窗口）以及1550nm（第三窗口）。近幾年相繼開發出第四窗口（L波段）、第五窗口（全波光纖）以及S波段窗口。其中特別重要的是無水峰的全波窗口。這些窗口開發成功的巨大意義就在於從1280nm到1625nm的廣闊的光頻范圍內，都能實現低損耗、低色散傳輸，使傳輸容量幾百倍、幾千倍甚至上萬倍的增長。這一技術成果將帶來巨大的經濟效益。另一方面是特種光纖的開發及其產業化，這是一個相當活躍的領域。
特種光纖具體有以下幾種：
1. 有源光纖
這類光纖主要是指摻有稀土離子的光纖。如摻鉺（Er3+）、摻釹（Nb3+）、摻鐠（Pr3+）、摻鐿（Yb3+）、摻銩（Tm3+）等，以此構成激光活性物質。這是製造光纖光放大器的核心物質。不同摻雜的光纖放大器應用於不同的工作波段，如摻餌光纖放大器(EDFA）應用於1550nm附近（C、L波段）；摻鐠光纖放大器（PDFA）主要應用於1310nm波段；摻銩光纖放大器（TDFA）主要應用於S波段等。這些摻雜光纖放大器與喇曼（Raman）光纖放大器一起給光纖通信技術帶來了革命性的變化。它的顯著作用是：直接放大光信號，延長傳輸距離；在光纖通信網和有線電視網（CATV網）中作分配損耗補償；此外，在波分復用（WDM）系統中及光孤子通信系統中是不可缺少的關鍵元器件。正因為有了光纖放大器，才能實現無中繼器的百萬公里的光孤子傳輸。也正是有了光纖放大器，不僅能使WDM傳輸的距離大幅度延長，而且也使得傳輸的性能最佳化。
2.色散補償光纖(Dispersion Compensation Fiber，DCF)
常規G.652光纖在1550nm波長附近的色散為17ps/nm×km。當速率超過2.5Gb/s時，隨著傳輸距離的增加，會導致誤碼。若在CATV系統中使用，會使信號失真。其主要原因是正色散值的積累引起色散加劇，從而使傳輸特性變壞。為了克服這一問題，必須採用色散值為負的光纖，即將反色散光纖串接入系統中以抵消正色散值，從而控制整個系統的色散大小。這里的反色散光纖就是所謂的色散補償光纖。在1550nm處，反色散光纖的色散值通常在-50~200ps/nm×km。為了得到如此高的負色散值，必須將其芯徑做得很小，相對折射率差做得很大，而這種作法往往又會導致光纖的衰耗增加（0.5~1dB/km）。色散補償光纖是利用基模波導色散來獲得高的負色散值，通常將其色散與衰減之比稱作質量因數，質量因數當然越大越好。為了能在整個波段均勻補償常規單模光纖的色散，又開發出一種既補償色散又能補償色散斜率的雙補償光纖（DDCF）。該光纖的特點是色散斜率之比（RDE）與常規光纖相同，但符號相反，所以更適合在整個波形內的均衡補償。
3. 光纖光柵（Fiber Grating)
光纖光柵是利用光纖材料的光敏性在紫外光的照射（通常稱為紫外光寫入)下，於光纖芯部產生周期性的折射率變化（即光柵）而製成的。使用的是摻鍺光纖，在相位掩膜板的掩蔽下，用紫外光照射（在載氫氣氛中），使纖芯的折射率產生周期性的變化，然後經退火處理後可長期保存。相位掩膜板實際上為一塊特殊設計的光柵，其正負一級衍射光相交形成干涉條紋，這樣就在纖芯逐漸產生成光柵。光柵周期模板周期的二分之一。眾所周知，光柵本身是一種選頻器件，利用光纖光柵可以製作成許多重要的光無源器件及光有源器件。例如：色散補償器、增益均衡器、光分插復用器、光濾波器、光波復用器、光模或轉換器、光脈沖壓縮器、光纖感測器以及光纖激光器等。
4. 多芯單模光纖（Multi-Coremono-Mode Fiber，MCF)
多芯光纖是一個共用外包層、內含有多根纖芯、而每根纖芯又有自己的內包層的單模光纖。這種光纖的明顯優勢是成本較低，生產成本較普通的光纖約低50%。此外，這種光纖可以提高成纜的集成密度，同時也可降低施工成本。以上是光纖技術在近幾年裡所取得的主要成就。至於光纜方面的成就，我們認為主要表現在帶狀光纜的開發成功及批量化生產方面。這種光纜是光纖接入網及區域網中必備的一種光纜。光纜的含纖數量達千根以上，有力地保證了接入網的建設。 光有源器件的研究與開發本來是一個最為活躍的領域，但由於前幾年已取得輝煌的成果，所以當今的活動空間已大大縮小。超晶格結構材料與量子阱器件，已完全成熟，而且可以大批量生產，已完全商品化，如多量子阱激光器（MQW-LD，MQW-DFBLD）。
除此之外，已在下列幾方面取得重大成就。
1. 集成器件
這里主要指光電集成（OEIC）已開始商品化，如分布反饋激光器(DFB-LD）與電吸收調制器(EAMD）的集成，即DFB-EA，已開始商品化；其它發射器件的集成，如DFB-LD、MQW-LD分別與MESFET或HBT或HEMT的集成；接收器件的集成主要是PIN、金屬、半導體、金屬探測器分別與MESFET或HBT或HEMT的前置放大電路的集成。雖然這些集成都已獲得成功，但還沒有商品化。
2. 垂直腔面發射激光器(VCSEL)
由於便於集成和高密度應用，垂直腔面發射激光器受到廣泛重視。這種結構的器件已在短波長（ALGaAs/GaAs）方面取得巨大的成功，並開始商品化；在長波長（InGaAsF/InP）方面的研製工作早已開始進行，也有少量商品。可以斷言，垂直腔面發射激光器將在接入網、區域網中發揮重大作用。
3. 窄帶響應可調諧集成光子探測器
由於DWDM光網路系統信道間隔越來越小，甚至到0.1nm。為此，探測器的響應譜半寬也應基本上達到這個要求。恰好窄帶探測器有陡銳的響應譜特性，能夠滿足這一要求。集F-P腔濾波器和光吸收有源層於一體的共振腔增強（RCE）型探測器能提供一個重要的全面解決方案。
4. 基於硅基的異質材料的多量子阱器件與集成（SiGe/Si MQW)
這方面的研究是一大熱點。眾所周知，硅（Si）、鍺（Ge）是間接帶隙材料，發光效率很低，不適合作光電子器件，但是Si材料的半導體工藝非常成熟。於是人們設想，利用能帶剪裁工程使物質改性，以達到在硅基基礎上製作光電子器件及其集成（主要是實現光電集成，即OEIC）的目的，這方面已取得巨大成就。在理論上有眾多的創新，在技術上有重大的突破，器件水平日趨完善。 光放大器的開發成功及其產業化是光纖通信技術中的一個非常重要的成果，它大大地促進了光復用技術、光孤子通信以及全光網路的發展。顧名思義，光放大器就是放大光信號。在此之前，傳送信號的放大都是要實現光電變換及電光變換，即O/E/O變換。有了光放大器後就可直接實現光信號放大。光放大器主要有3種：光纖放大器、拉曼放大器以及半導體光放大器。光纖放大器就是在光纖中摻雜稀土離子（如鉺、鐠、銩等）作為激光活性物質。每一種摻雜劑的增益帶寬是不同的。摻鉺光纖放大器的增益帶較寬，覆蓋S、C、L頻帶； 摻銩光纖放大器的增益帶是S波段；摻鐠光纖放大器的增益帶在1310nm附近。而喇曼光放大器則是利用喇曼散射效應製作成的光放大器，即大功率的激光注入光纖後，會發生非線性效應?喇曼散射。在不斷發生散射的過程中，把能量轉交給信號光，從而使信號光得到放大。由此不難理解，喇曼放大是一個分布式的放大過程，即沿整個線路逐漸放大的。其工作帶寬可以說是很寬的，幾乎不受限制。這種光放大器已開始商品化了，不過相當昂貴。半導體光放大器（S0A）一般是指行波光放大器，工作原理與半導體激光器相類似。其工作帶寬是很寬的。但增益幅度稍小一些，製造難度較大。這種光放大器雖然已實用了，但產量很小。
到此，我們系統、全面地評論了光纖通信技術的重大進展，至於光纖通信技術的發展方向，可以概括為兩個方面： 一是超大容量、超長距離的傳輸與交換技術； 二是全光網路技術。 隨著通信網路逐漸向全光平台發展，網路的優化、路由、保護和自愈功能在光通信領域中越來越重要。採用光交換技術可以克服電子交換的容量瓶頸問題，實現網路的高速率和協議透明性，提高網路的重構靈活性和生存性，大量節省建網和網路升級成本。光交換技術可分成光的電路交換（OCS）和光分組交換（OPS）兩種主要類型。光的電路交換類似於現存的電路交換技術，採用OXC、OADM等光器件設置光通路，中間節點不需要使用光緩存，對OCS的研究已經較為成熟。根據交換對象的不同OCS又可以分為：⑴ 光時分交換技術，時分復用是通信網中普遍採用的一種復用方式，時分光交換就是在時間軸上將復用的光信號的時間位置t1轉換成另一個時間位置t2 ⑵ 光波分交換技術，是指光信號在網路節點中不經過光/電轉換，直接將所攜帶的信息從一個波長轉移到另一個波長上。⑶ 光空分交換技術，即根據需要在兩個或多個點之間建立物理通道，這個通道可以是光波導也可以是自由空間的波束，信息交換通過改變傳輸路徑來完成⑷ 光碼分交換技術，光碼分復用（OCDMA）是一種擴頻通信技術，不同戶的信號用互成正交的不同碼序列填充，接受時只要用與發送方相同的法序列進行相關接受，即可恢復原用戶信息。光碼分交換的原理就是將某個正交碼上的光信號交換到另一個正交碼上，實現不同碼子之間的交換。
『柒』 什麼是光孤子啊
光孤子（Soliton，Solitons in optical fibres）是指經過長距離傳輸而保持形狀不變的光脈沖。一束光脈沖包含許多不同的頻率成分，頻率不同，在介質中的傳播速度也不同，因此，光脈沖在光纖中將發生色散，使得脈寬變寬。但當具有高強度的極窄單色光脈沖入射到光纖中時，將產生克爾效應，即介質的折射率隨光強度而變化，由此導致在光脈沖中產生自相位調制，使脈沖前沿產生的相位變化引起頻率降低，脈沖後沿產生的相位變化引起頻率升高，於是脈沖前沿比其後沿傳播得慢，從而使脈寬變窄。當脈沖具有適當的幅度時，以上兩種作用可以恰好抵消，則脈沖可以保持波形穩定不變地在光纖中傳輸，即形成了光孤子，也稱為基階光孤子。若脈沖幅度繼續增大時，變窄效應將超過變寬效應，則形成高階光孤子，它在光纖中傳輸的脈沖形狀將發生連續變化，首先壓縮變窄，然後分裂，在特定距離處脈沖周期性地復原。
『捌』 光通信原理與技術的目錄
叢書序
序
前言
第1章 緒論
1.1 光通信發展的技術背景
1.2 現代光通信技術的產生和發展
1.3 光通信系統的構成及其關鍵技術
1.4 光通信技術發展展望
小結
思考題與習題
第2章 光纖傳輸原理
2.1 電磁場理論基礎
2.2 電磁波理論的短波長極限———幾何光學理論
2.3 光纖中光信號傳輸的幾何光學解釋
2.4 階躍光纖中的矢量模
2.5 階躍光纖中的LP模
2.6 傳播模式的一般特性
2.7 單模光纖
小結
思考題與習題
第3章 光纖的傳輸特性
3.1 光纖的損耗
3.2 光纖的色散
3.3 單模光纖的色散及單模光纖的分類
3.4 色散對通信的影響及對策
3.5 單模光纖的非線性特性
小結
思考題與習題
第4章 光通信器件
4.1 物質與光之間的互作用
4.2 半導體發光二極體
4.3 半導體激光器
4.4 光放大器
4.5 光檢測器
4.6 光纖連接器及定向耦合器
4.7 波分復用、解復用器
4.8 光調制器
4.9 光濾波器、光開關和光隔離器
小結
思考題與習題
第5章 光纖通信系統
5.1 光發送機
5.2 光接收機
5.3 系統設計
5.4 PDH光通信系統
5.5 SDH光通信系統
5.6 波分復用系統
5.7 相干光通信系統
5.8 光孤子通信系統
小結
思考題與習題
第6章 光網路
6.1 SDH傳送網路
6.2 WDM光傳送網
6.3 光分組交換網路
6.4 智能光網路
6.5 光突發交換網路
6.6 光接入網
小結
思考題與習題
第7章 大氣激光通信
7.1 概述
7.2 激光在大氣信道中的傳播特性
7.3 用於大氣激光通信的關鍵器件和技術
7.4 調制方式
7.5 大氣激光通信系統
7.6 大氣激光通信的應用
小結
思考題與習題
第8章 星間激光通信
8.1 概述
8.2 星間激光鏈路的種類
8.3 光學天線
8.4 PAT子系統
8.5 通信子系統
8.6 多普勒效應的影響
8.7 兩種星間激光通信系統簡介
小結
思考題與習題
第9章 水下激光通信
9.1 概述
9.2 海水信道
9.3 光源技術
9.4 對潛藍綠激光通信系統
小結
思考題與習題
參考文獻
『玖』 光纖通信的特徵是由什麼媒體決定的
光導纖維通信就是利用光導纖維傳輸信號，以實現信息傳遞的一種通信方式。光導纖維通信簡稱光纖通信。可以把光纖通信看成是以光導纖維為傳輸媒介的「有線」光通信。光纖由內芯和包層組成，內芯一般為幾十微米或幾微米，比一根頭發絲還細；外面層稱為包層，包層的作用就是保護光纖。實際上光纖通信系統使用的不是單根的光纖，而是許多光纖聚集在一起的組成的光纜。
光纖通信是利用光波作載波，以光纖作為傳輸媒質將信息從一處傳至另一處的通信方式。１９６６年英籍華人高錕博士發表了一篇劃時代性的論文，他提出利用帶有包層材料的石英玻璃光學纖維，能作為通信媒質。從此，開創了光纖通信領域的研究工作。１９７７年美國在芝加哥相距７０００米的兩電話局之間，首次用多模光纖成功地進行了光纖通信試驗。８５微米波段的多模光纖為第一代光纖通信系統。１９８１年又實現了兩電話局間使用１.３微米多模光纖的通信系統，為第二代光纖通信系統。１９８４年實現了１.３微米單模光纖的通信系統，即第三代光纖通信系統。８０年代中後期又實現了１.５５微米單模光纖通信系統，即第四代光纖通信系統。用光波分復用提高速率，用光波放大增長傳輸距離的系統，為第五代光纖通信系統。新系統中，相干光纖通信系統，已達現場實驗水平，將得到應用。光孤子通信系統可以獲得極高的速率，２０世紀末或２１世紀初可能達到實用化。在該系統中加上光纖放大器有可能實現極高速率和極長距離的光纖通信。
就光纖通信技術本身來說，應該包括以下幾個主要部分:光纖光纜技術、傳輸技術、光有源器件、光無源器件以及光網路技術等。
光纖光纜技術
光纖技術的進步可以從兩個方面來說明: 一是通信系統所用的光纖; 二是特種光纖。早期光纖的傳輸窗口只有3個，即850nm(第一窗口)、1310nm(第二窗口)以及1550nm(第三窗口)。近幾年相繼開發出第四窗口(L波段)、第五窗口(全波光纖)以及S波段窗口。其中特別重要的是無水峰的全波窗口。這些窗口開發成功的巨大意義就在於從1280nm到1625nm的廣闊的光頻范圍內，都能實現低損耗、低色散傳輸，使傳輸容量幾百倍、幾千倍甚至上萬倍的增長。這一技術成果將帶來巨大的經濟效益。另一方面是特種光纖的開發及其產業化，這是一個相當活躍的領域。
特種光纖具體有以下幾種:
1. 有源光纖
這類光纖主要是指摻有稀土離子的光纖。如摻鉺(Er3+)、摻釹(Nb3+)、摻鐠(Pr3+)、摻鐿(Yb3+)、摻銩(Tm3+)等，以此構成激光活性物質。這是製造光纖光放大器的核心物質。不同摻雜的光纖放大器應用於不同的工作波段，如摻餌光纖放大器(EDFA)應用於1550nm附近(C、L波段);摻鐠光纖放大器(PDFA)主要應用於1310nm波段;摻銩光纖放大器(TDFA)主要應用於S波段等。這些摻雜光纖放大器與喇曼(Raman)光纖放大器一起給光纖通信技術帶來了革命性的變化。它的顯著作用是:直接放大光信號，延長傳輸距離;在光纖通信網和有線電視網(CATV網)中作分配損耗補償;此外，在波分復用(WDM)系統中及光孤子通信系統中是不可缺少的關鍵元器件。正因為有了光纖放大器，才能實現無中繼器的百萬公里的光孤子傳輸。也正是有了光纖放大器，不僅能使WDM傳輸的距離大幅度延長，而且也使得傳輸的性能最佳化。
2. 色散補償光纖(Dispersion Compesation Fiber，DCF)
常規G.652光纖在1550nm波長附近的色散為17ps/nm×km。當速率超過2.5Gb/s時，隨著傳輸距離的增加，會導致誤碼。若在CATV系統中使用，會使信號失真。其主要原因是正色散值的積累引起色散加劇，從而使傳輸特性變壞。為了克服這一問題，必須採用色散值為負的光纖，即將反色散光纖串接入系統中以抵消正色散值，從而控制整個系統的色散大小。這里的反色散光纖就是所謂的色散補償光纖。在1550nm處，反色散光纖的色散值通常在-50~200ps/nm×km。為了得到如此高的負色散值，必須將其芯徑做得很小，相對折射率差做得很大，而這種作法往往又會導致光纖的衰耗增加(0.5~1dB/km)。色散補償光纖是利用基模波導色散來獲得高的負色散值，通常將其色散與衰減之比稱作質量因數，質量因數當然越大越好。為了能在整個波段均勻補償常規單模光纖的色散，最近又開發出一種既補償色散又能補償色散斜率的"雙補償"光纖(DDCF)。該光纖的特點是色散斜率之比(RDE)與常規光纖相同，但符號相反，所以更適合在整個波形內的均衡補償。
3. 光纖光柵(Fiber Grating)
光纖光柵是利用光纖材料的光敏性在紫外光的照射(通常稱為紫外光"寫入")下，於光纖芯部產生周期性的折射率變化(即光柵)而製成的。使用的是摻鍺光纖，在相位掩膜板的掩蔽下，用紫外光照射(在載氫氣氛中)，使纖芯的折射率產生周期性的變化，然後經退火處理後可長期保存。相位掩膜板實際上為一塊特殊設計的光柵，其正負一級衍射光相交形成干涉條紋，這樣就在纖芯逐漸產生成光柵。光柵周期模板周期的二分之一。眾所周知，光柵本身是一種選頻器件，利用光纖光柵可以製作成許多重要的光無源器件及光有源器件。例如:色散補償器、增益均衡器、光分插復用器、光濾波器、光波復用器、光模或轉換器、光脈沖壓縮器、光纖感測器以及光纖激光器等。
4. 多芯單模光纖(Multi-Coremono-Mode Fiber，MCF)
多芯光纖是一個共用外包層、內含有多根纖芯、而每根纖芯又有自己的內包層的單模光纖。這種光纖的明顯優勢是成本較低,生產成本較普通的光纖約低50%。此外，這種光纖可以提高成纜的集成密度，同時也可降低施工成本。以上是光纖技術在近幾年裡所取得的主要成就。至於光纜方面的成就，我們認為主要表現在帶狀光纜的開發成功及批量化生產方面。這種光纜是光纖接入網及區域網中必備的一種光纜。目前光纜的含纖數量達千根以上，有力地保證了接入網的建設。
光有源器件
光有源器件的研究與開發本來是一個最為活躍的領域，但由於前幾年已取得輝煌的成果，所以當今的活動空間已大大縮小。超晶格結構材料與量子阱器件，目前已完全成熟，而且可以大批量生產，已完全商品化，如多量子阱激光器(MQW-LD，MQW-DFBLD)。
除此之外，目前已在下列幾方面取得重大成就。
1. 集成器件
這里主要指光電集成(OEIC)已開始商品化，如分布反饋激光器(DFB-LD)與電吸收調制器(EAMD)的集成，即DFB-EA，已開始商品化;其它發射器件的集成，如DFB-LD、MQW-LD分別與MESFET或HBT或HEMT的集成;接收器件的集成主要是PIN、金屬、半導體、金屬探測器分別與MESFET或HBT或HEMT的前置放大電路的集成。雖然這些集成都已獲得成功，但還沒有商品化。
2. 垂直腔面發射激光器(VCSEL)
由於便於集成和高密度應用，垂直腔面發射激光器受到廣泛重視。這種結構的器件已在短波長(ALGaAs/GaAs)方面取得巨大的成功，並開始商品化;在長波長(InGaAsF/InP)方面的研製工作早已開始進行，目前也有少量商品。可以斷言，垂直腔面發射激光器將在接入網、區域網中發揮重大作用。
3. 窄帶響應可調諧集成光子探測器
由於DWDM光網路系統信道間隔越來越小，甚至到0.1nm。為此，探測器的響應譜半寬也應基本上達到這個要求。恰好窄帶探測器有陡銳的響應譜特性，能夠滿足這一要求。集F-P腔濾波器和光吸收有源層於一體的共振腔增強(RCE)型探測器能提供一個重要的全面解決方案。
4. 基於硅基的異質材料的多量子阱器件與集成(SiGe/Si MQW)
這方面的研究是一大熱點。眾所周知，硅(Si)、鍺(Ge)是簡接帶源材料，發光效率很低，不適合作光電子器件，但是Si材料的半導體工藝非常成熟。於是人們設想，利用能帶剪裁工程使物質改性，以達到在硅基基礎上製作光電子器件及其集成(主要是實現光電集成，即OEIC)的目的，這方面已取得巨大成就。在理論上有眾多的創新，在技術上有重大的突破，器件水平日趨完善。
光無源器件
光無源器件與光有源器件同樣是不可缺少的。由於光纖接入網及全光網路的發展，導致光無源器件的發展空前地熱門。常規的常用器件已達到一定的產業規模，品種和性能也得到了極大的擴展和改善。所謂光無源器件就是指光能量消耗型器件、其種類繁多、功能各異，在光通信系統及光網路中主要的作用是: 連接光波導或光路; 控制光的傳播方向;控制光功率的分配; 控制光波導之間、器件之間和光波導與器件之間的光耦合; 合波與分波; 光信道的上下與交叉連接等。早期的幾種光無源器件已商品化。其中光纖活動連接器無論在品種和產量方面都已有相當大的規模，不僅滿足國內需要，而且有少量出口。光分路器(功分器)、光衰減器和光隔離器已有小批量生產。隨著光纖通信技術的發展，相繼又出現了許多光無源器件，如環行器、色散補償器、增益平衡器、光的上下復用器、光交叉連接器、陣列波導光柵CAWG等等。這些都還處於研發階段或試生產階段，有的也能提供少量商品。按光纖通信技術發展的一般規律來看，當光纖接入網大規模興建時，光無源器件的需求量遠遠大於對光有源器件的需求。這主要是由於接入網的特點所決定的。接入網的市場約為整個通信市場的三分之一。因而，接入網產品有巨大的市場及潛在的市場。
光復用技術
光復用技術種類很多，其中最為重要的是波分復用(WDM)技術和光時分復用(OTDM)技術。光復用技術是當今光纖通信技術中最為活躍的一個領域，它的技術進步極大地推動光纖通信事業的發展，給傳輸技術帶來了革命性的變革。波分復用當前的商業水平是273個或更多的波長，研究水平是1022個波長(能傳輸368億路電話)，近期的潛在水平為幾千個波長，理論極限約為15000個波長(包括光的偏振模色散復用，OPDM)。據1999年5月多倫多的Light Management Group Inc ofToronto演示報導，在一根光纖中傳送了65536個光波，把PC數字信號傳送到200m的廣告板上，並採用聲光控制技術，這說明了密集波分復用技術的潛在能力是巨大的。OTDM是指在一個光頻率上，在不同的時刻傳送不同的信道信息。這種復用的傳輸速度已達到320Gb/s的水平。若將DWDM與OTDM相結合，則會使復用的容量增加得更大，如虎添翼。
光放大技術
光放大器的開發成功及其產業化是光纖通信技術中的一個非常重要的成果，它大大地促進了光復用技術、光孤子通信以及全光網路的發展。顧名思義，光放大器就是放大光信號。在此之前，傳送信號的放大都是要實現光電變換及電光變換，即O/E/O變換。有了光放大器後就可直接實現光信號放大。 光放大器主要有3種:光纖放大器、拉曼放大器以及半導體光放大器。光纖放大器就是在光纖中摻雜稀土離子(如鉺、鐠、銩等)作為激光活性物質。每一種摻雜劑的增益帶寬是不同的。摻鉺光纖放大器的增益帶較寬，覆蓋S、C、L頻帶; 摻銩光纖放大器的增益帶是S波段;摻鐠光纖放大器的增益帶在1310nm附近。而喇曼光放大器則是利用喇曼散射效應製作成的光放大器，即大功率的激光注入光纖後，會發生非線性效應?喇曼散射。在不斷發生散射的過程中，把能量轉交給信號光，從而使信號光得到放大。由此不難理解，喇曼放大是一個分布式的放大過程，即沿整個線路逐漸放大的。其工作帶寬可以說是很寬的，幾乎不受限制。這種光放大器已開始商品化了，不過相當昂貴。半導體光放大器(S0A)一般是指行波光放大器，工作原理與半導體激光器相類似。其工作帶寬是很寬的。但增益幅度稍小一些，製造難度較大。這種光放大器雖然已實用了，但產量很小。
到此，我們系統、全面地評論了光纖通信技術的重大進展，至於光纖通信技術的發展方向，可以概括為兩個方面: 一是超大容量、超長距離的傳輸與交換技術; 二是全光網路技術。
</B>中國光纖通信發展史
光纖通信的發展極其迅速，至１９９１年底，全球已敷設光纜５６３萬千米，到１９９５年已超過１１００萬千米。光纖通信在單位時間內能傳輸的信息量大。一對單模光纖可同時開通３５０００個電話，而且它還在飛速發展。光纖通信的建設費用正隨著使用數量的增大而降低，同時它具有體積小，重量輕，使用金屬少，抗電磁干擾、抗輻射性強，保密性好，頻帶寬，抗干擾性好，防竊聽、價格便宜等優點。
1973年，世界光纖通信尚未實用。郵電部武漢郵電科學研究院（當時是武漢郵電學院）就開始研究光纖通信。由於武漢郵電科學研究院採用了石英光纖、半導體激光器和編碼制式通信機正確的技術路線，使我國在發展光纖通信技術上少走了不少彎路，從而使我國光纖通信在高新技術中與發達國家有較小的差距。
我國研究開發光纖通信正處於十年動亂時期，處於封閉狀態。國外技術基本無法借鑒，純屬自己摸索，一切都要自己搞，包括光纖、光電子器件和光纖通信系統。就研製光纖來說，原料提純、熔煉車床、拉絲機，還包括光纖的測試儀表和接續工具也全都要自己開發，困難極大。武漢郵電科學研究院，考慮到保證光纖通信最終能為經濟建設所用，開展了全面研究，除研製光纖外，還開展光電子器件和光纖通信系統的研製，使我國至今具有了完整的光纖通信產業。
1978年改革開放後，光纖通信的研發工作大大加快。上海、北京、武漢和桂林都研製出光纖通信試驗系統。1982年郵電部重點科研工程「八二工程」在武漢開通。該工程被稱為實用化工程，要求一切是商用產品而不是試驗品，要符合國際CCITT標准，要由設計院設計、工人施工，而不是科技人員施工。從此中國的光纖通信進入實用階段。
在20世紀80年代中期，數字光纖通信的速率已達到144Mb/s，可傳送1980路電話，超過同軸電纜載波。於是，光纖通信作為主流被大量採用，在傳輸干線上全面取代電纜。經過國家「六五」、「七五」、「八五」和「九五」計劃，中國已建成「八縱八橫」干線網，連通全國各省區市。現在，中國已敷設光纜總長約250萬公里。光纖通信已成為中國通信的主要手段。在國家科技部、計委、經委的安排下，1999年中國生產的8×2.5Gb/sWDM系統首次在青島至大連開通，隨之沈陽至大連的32×2.5Gb/sWDM光纖通信系統開通。2005年3.2Tbps超大容量的光纖通信系統在上海至杭州開通，是至今世界容量最大的實用線路。
中國已建立了一定規模的光纖通信產業。中國生產的光纖光纜、半導體光電子器件和光纖通信系統能供國內建設，並有少量出口。
有人認為，我國光纖通信主要干線已經建成，光纖通信容量達到Tbps，幾乎用不完，再則2000年的IT泡沫，使光纖的價格低到每公里100元，幾乎無利可圖。因此不要發展光纖通信技術了。
但光纖本身製造屬性決定，光纖仍然有較大的發展空間：新光纖研製，光子晶體。
實際上，特別是中國，省內農村有許多空白需要建設；3G移動通信網的建設也需要光纖網來支持；隨著寬頻業務的發展、網路需要擴容等，光纖通信仍有巨大的市場。現在每年光纖通信設備和光纜的銷售量是上升的。
『拾』 光孤子的介紹
自從1973年被Hasegawa和Tappert提出以後，引起了人們廣泛研究。空間光孤子是光束在傳播過程中由非線性效應平衡衍射效應的結果，空間光孤子一直是非線性光學研究前沿。光孤子在全光網路，光通信以及光邏輯器件方面有著非常重要的應用，在Snyder和Mitchell開創性地提出強非局域下空間光孤子模型後，有關強非局域非線性介質中的孤子研究在近幾年一直是熱點。Guo等在理論上提出和論證了在強非局域下孤子傳輸會出現大相移現象，為邏輯門和光開關的實現提供了一個強有力的理論指導。但是Snyder模型為簡化的理想模型，在真實的物理系統中，光束的傳輸將變得更加復雜，而且理論和數值模擬表明，高階孤子不能夠穩定傳輸。在不同非局域程度下，不同非線性介質中的光孤子的傳輸性質以及孤子間的相互作用的研究已取得了很大的成果