光纖進行大容量、超長距離傳輸技術
隨著單信道傳輸速率的提升，光纖本身的損耗、非線性、色散等因素，使光信號在傳輸過程中發(fā)生畸變，制約了系統(tǒng)性能，因此在技術上給網(wǎng)絡傳輸與交換帶來了很多要求。
從調制格式和復用方式來看，可采用基于偏振復用結合的多相位調制的調制方式，如偏振復用四相相移鍵控(PDM QPSK)、8/16相相移鍵控(8PSK/16PSK)以及基于低速子波復用的正交頻分復用(OFDM)，也可采用光時分復用技術。
從調制編碼解調來看，目前主要可采用直接解調和相干解調兩種方式，其中相干解調主要采用數(shù)字信號處理(DSP)技術來實現(xiàn)，顯著降低了相干通信中對于激光器特性的要求。但由于目前受到模/數(shù)轉換器(ADC)和DSP’芯片等處理能力的限制，基于100Gbit/s信號的實時相干接收處理是亟待解決的技術難題之一，將直接影響其商用的步伐。
(1)正交頻分復用：鑒于0FDM的技術優(yōu)勢，將其引入到光纖通信系統(tǒng)中是近年來的一個研究熱點。實驗表明在不采用任何補償?shù)那闆r下，采用OFDM技術的單模光纖通信系統(tǒng)可以將10Gbit/s信號傳輸1 000km以上，可見0FDM技術的引入可明顯改善光纖通信系統(tǒng)性能。
(2)光時分復用：0TDM能夠克服因放大器級聯(lián)而帶來的增益不平坦和光纖非線性的限制，在未來采用全光交換和全光路由的網(wǎng)絡中，OTDM技術的一些特點使其作為全光網(wǎng)絡關鍵技術之一更具吸引力，如上下話路方便，可適用于本地網(wǎng)和骨干網(wǎng)。目前，基于()TDM的傳輸速率已經(jīng)可以達到太比特每秒。但由于()TDM必須采用歸零碼超短脈沖，占用頻帶寬，而且色散和色散斜率影響較為顯著。0TDM傳輸系統(tǒng)的關鍵技術包括超短光脈沖發(fā)生技術、全光時分復用/解復用技術和超高速定時提取技術等。因此，人們在研制全光控制的各種超高速邏輯單元，如速度在皮秒(ps)級的超高速全光開關等。
(3)偏振復用：利用光在單模光纖中傳輸?shù)钠裉匦�，將傳輸波長的兩個獨立且相互正交的偏振態(tài)作為獨立信道分別用于傳輸兩路信號，這樣可成倍提高系統(tǒng)容量和頻譜利用率。由于兩束偏振光信號偏振復用后，經(jīng)過長距離的光纖傳輸，會受到光纖應力、偏振模色散(PMD)、偏振相關損耗(PDI。)等因素的影響，偏振狀態(tài)會發(fā)生變化，使得到達接收端的光信號的偏振態(tài)隨時間發(fā)生快速變化。這就要求解復用器具有自動調整功能，進而能夠分辨出彼此正交的兩個偏振通道。目前，偏振復用技術所面臨的關鍵挑戰(zhàn)正是在于如何進行信號的解復用，這是一直困擾和阻礙偏振復用技術進入實際應用的難題。
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