全光式光孤子通信,是新一代超長(zhǎng)距離、超高碼速的光纖通信系統(tǒng),更被公認(rèn)為是光纖通信中最有發(fā)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(yōu)點(diǎn):
一、傳輸容量比最好的線性通信系統(tǒng)大1個(gè)~2個(gè)數(shù)量級(jí);
二、可以進(jìn)行全光中繼。由于孤子脈沖的特殊性質(zhì)使中繼過程簡(jiǎn)化為一個(gè)絕熱放大過程,大大簡(jiǎn)化了中繼設(shè)備,高效、簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)。
光孤子通信和線性光纖通信比,無(wú)論在技術(shù)上還是在經(jīng)濟(jì)都具有明顯的優(yōu)勢(shì),光孤子通信在高保真度、長(zhǎng)距離傳輸方面,優(yōu)于光強(qiáng)度調(diào)制/直接檢測(cè)方式和相干光通信。
正因?yàn)楣夤伦油ㄐ偶夹g(shù)的這些優(yōu)點(diǎn)和潛在發(fā)展前景,國(guó)際國(guó)內(nèi)這幾年都在大力研究開發(fā)這一技術(shù)。這些研究已為實(shí)現(xiàn)超高速、超長(zhǎng)距離無(wú)中繼光孤子通信系統(tǒng)奠定了理論的、技術(shù)的和物質(zhì)的基礎(chǔ):
一、孤子脈沖的不變性決定了無(wú)需中繼;
二、光纖放大器,特別是用激光二極管泵浦的摻鉺光纖放大器補(bǔ)償了損耗;
三、光孤子碰撞分離后的穩(wěn)定性為設(shè)計(jì)波分復(fù)用提供了方便;
四、采用預(yù)加重技術(shù),且用色散位移光纖傳輸,摻鉺光纖集總信號(hào)放大,這樣便在低增益的情況下減弱了ASE的影響,擴(kuò)大了中繼距離;
五、導(dǎo)頻濾波器有效地減小了超長(zhǎng)距離內(nèi)噪聲引起的孤子時(shí)間抖動(dòng);
六、本征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(gè)脈沖所載的信息量。
光孤子通信的這一系列進(jìn)展使孤子通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)已達(dá)到傳輸速率10~20Gbit/s,傳輸距離13000~20000公里的水平。[3]