Au cours des dernières années,technologie de communication par fibre optiques'est développé rapidement et est devenu un point culminant dans le domaine des communications. Avec ses avantages uniques tels qu'une large bande passante, une grande capacité, une immunité aux interférences électromagnétiques et un faible coût, la communication par fibre optique est rapidement devenue la principale méthode de transmission pour divers réseaux de communication. Le développement futur de la communication par fibre optique recèle encore un énorme potentiel.
Réseau, haute capacité et haute vitesse
La principale infrastructure de communication par fibre optique de mon pays a été achevée, avec une capacité atteignant Tbit/(s·km), qui est presque inutilisée. Au milieu des années 1980, le débit des communications numériques par fibre optique atteignait 144 Mbit/s, capable de transmettre 1980 lignes téléphoniques, dépassant les vitesses des câbles coaxiaux. Par conséquent, la communication par fibre optique est devenue la technologie dominante et a été largement adoptée, remplaçant complètement les câbles dans les réseaux fédérateurs de transmission. Avec le développement de la technologie de multiplexage par répartition en longueur d'onde (WDM), le niveau pratique actuel a atteint 40 × 10 Gbit/s. Les niveaux de laboratoire dépassent de loin ce chiffre, avec des expériences de transmission à 80 × 40 Gbit/s déjà réalisées. Le développement de la technologie WDM est en plein essor et on estime que la technologie commerciale à 160 × 40 Gbit/s deviendra une réalité dans un avenir proche.
Ondelisation longue
La valeur minimale de perte de la fibre optique en silice est déjà proche de la valeur théorique. Pour parvenir à une communication longue-distance, de nouveaux matériaux de fibre optique sont nécessaires. Généralement, les fibres optiques avec une perte extrêmement faible supérieure à 2 μm sont appelées fibres optiques à ultra-longueur d'onde (ou fibres optiques infrarouges), et les systèmes construits avec de telles fibres sont appelés systèmes de communication à fibre optique à ultra-longueur d'onde.
Services de livraison basés sur IP-
Ces dernières années, avec le développement rapide d’Internet, les services IP ont connu une croissance explosive. Les prévisions indiquent que l'IP permettra de transporter divers services, notamment la voix, l'image et les données, constituant ainsi la base des futurs réseaux d'information. Simultanément, les réseaux de transport optiques, avec le WDM comme noyau et les réseaux optiques intelligents (ION) comme objectif, introduisent davantage la signalisation de contrôle dans la couche optique, répondant ainsi à la demande du futur réseau en matière d'échange d'informations multi-granularité, améliorant l'utilisation des ressources et la flexibilité des applications réseau. Par conséquent, la manière de construire un réseau optique de nouvelle-génération capable de prendre en charge efficacement les services IP est devenue un sujet largement débattu.
Par rapport aux services traditionnels, les services IP présentent une auto-similarité, une asymétrie des données et une congestion des serveurs significatives. Par conséquent, pour les réseaux optiques transportant des services IP, le prochain défi majeur réside non seulement dans les exigences évidentes en matière d'accès à très haute capacité et à haut débit, mais également dans la nécessité pour la couche optique de fournir une plus grande intelligence et de mettre en œuvre une commutation optique au niveau des nœuds optiques. L'objectif est d'établir un réseau optique économique, efficace et évolutif de manière flexible qui prend en charge la qualité de service du service grâce à l'adaptation et à l'intégration des couches optiques et IP, répondant aux exigences des services IP pour les systèmes de transmission et d'échange d'informations. Les réseaux optiques intelligents s'appuient sur les fonctionnalités intelligentes des réseaux IP, en ajoutant une couche de plan de contrôle au réseau de transport optique existant.
Ce plan de contrôle établit non seulement des connexions pour les utilisateurs, fournit des services et contrôle le réseau sous-jacent, mais possède également des caractéristiques exceptionnelles telles qu'une fiabilité, une évolutivité et une efficacité élevées. Il prend en charge différentes solutions techniques et diverses exigences de service, représentant l'orientation du développement de la construction de réseaux optiques de nouvelle -génération.
Par conséquent, sous l'effet de la croissance rapide de la demande de bande passante des services par satellite et des ressources à bande passante ultra large fournies par la technologie de transmission WDM, l'évolution des réseaux optiques traditionnels vers une nouvelle génération de réseaux optiques adaptés à la transmission de services IP est inévitable. De plus, en raison de la concurrence féroce à laquelle est confronté le secteur mondial des communications et les domaines connexes, les principaux géants des télécommunications et les fabricants d'équipements de communication ont élevé la recherche et l'innovation de réseaux optiques de nouvelle génération-plus flexibles, plus fiables et moins coûteux pour les services Internet à un niveau de développement stratégique. Des universités et des instituts de recherche renommés, tant au niveau national qu'international, concentrent également leurs recherches sur les réseaux optiques de nouvelle-génération et leurs principales technologies de support. Le rythme d'évolution des réseaux de communication optiques traditionnels vers les réseaux optiques de nouvelle-génération s'accélère, dans le but de fournir à Internet un réseau optique de nouvelle génération-plus rapide, plus large, plus flexible, plus efficace et plus intelligent.
Entièrement photochimique
Les réseaux optiques traditionnels atteignent une connectivité optique complète entre les nœuds, mais l'utilisation de composants électroniques au niveau des nœuds du réseau limite encore l'augmentation de la capacité totale des réseaux de communication actuels. Par conséquent, un véritable réseau-tout optique est devenu un sujet de recherche très important. Un réseau entièrement-optique remplace les nœuds électriques par des nœuds optiques, et la communication entre les nœuds est également entièrement optique. Les informations sont toujours transmises et échangées sous forme de lumière. Les commutateurs ne traitent plus les informations utilisateur petit à petit, mais déterminent le routage en fonction de la longueur d'onde. Tous les-réseaux optiques offrent une excellente transparence, ouverture, compatibilité, fiabilité et évolutivité, offrant une bande passante énorme, une ultra-capacité, une vitesse de traitement extrêmement élevée et un faible taux d'erreur binaire. La structure du réseau est simple et la mise en réseau est très flexible, permettant d'ajouter de nouveaux nœuds à tout moment sans installer d'équipement de commutation et de traitement du signal. Bien entendu, le développement de tous les-réseaux optiques ne peut être indépendant de nombreuses technologies de communication ; il doit être intégré à Internet, aux réseaux ATM (Automated Teller Machine), aux réseaux de communication mobile, etc. Actuellement, le développement de tous les réseaux optiques en est encore à ses débuts, mais il a déjà montré des perspectives prometteuses. Du point de vue du développement, la formation d'une véritable couche de réseau optique principalement basée sur les technologies WDM et de commutation optique, établissant un réseau purement -optique et éliminant les goulots d'étranglement électro-optiques est devenue une tendance inévitable dans le développement futur de la communication optique. C'est le cœur des futurs réseaux d'information, le plus haut niveau de développement des technologies de communication et le niveau idéal.
Intégration des appareils
Le développement de dispositifs optoélectroniques et de dispositifs optoélectroniques intégrés doit être vigoureusement encouragé car le développement de la technologie de communication par fibre optique dépend des progrès des dispositifs optoélectroniques.
Avec l'augmentation continue des vitesses des réseaux, des systèmes de communication optiques avec une vitesse électronique à longueur d'onde unique de 40 Gbit/s sont déjà disponibles dans le commerce, tandis que des systèmes avec une vitesse de 160 Gbit/s sont en cours de développement dans les laboratoires. Par conséquent, les dispositifs optoélectroniques doivent s'adapter à ces vitesses, y compris le développement de lasers modulés à grande vitesse. La réalisation du ROADM (Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer) nécessite le développement de filtres optiques accordables en longueur d'onde-, de lasers accordables en longueur d'onde- et de commutateurs optiques, offrant une marge d'innovation importante.
L'intégration de nombreux dispositifs optoélectroniques discrets crée des dispositifs optoélectroniques intégrés, qui offrent des avantages tels qu'une fonctionnalité riche, une petite taille, une vitesse élevée et une fiabilité élevée. Des dispositifs optoélectroniques intégrés-à petite échelle existent déjà, mais des dispositifs optoélectroniques intégrés-à plus grande échelle doivent être développés. Il existe deux processus pour les dispositifs optoélectroniques intégrés : l'intégration monolithique et l'intégration hybride. L'intégration hybride réduit la complexité et augmente le rendement. La technologie clé pour l'intégration hybride est le circuit planaire d'ondes lumineuses (PLC), une carte de circuit imprimé dotée d'un guide d'onde optique sur lequel des dispositifs optoélectroniques discrets peuvent être montés. Actuellement, les dispositifs optoélectroniques intégrés disponibles dans le commerce comprennent des modules laser à 8 longueurs d'onde, des filtres optiques AWG avec des longueurs d'onde supérieures à 100 longueurs d'onde, des atténuateurs optiques AWG+ et des commutateurs optiques 32 × 32. Le développement de dispositifs optoélectroniques intégrés en est actuellement à ses débuts et la Chine devrait renforcer ses explorations et ses recherches dans ce domaine.
