通信發(fā)展史.doc

人類進行通信的歷史已很悠久。早在遠(yuǎn)古時期，人們就通過簡單的語言、壁畫等方式交換信息。千百年來，人們一直在用語言、圖符、鐘鼓、煙火、竹簡、紙書等傳遞信息，古代人的烽火狼煙、飛鴿傳信、驛馬郵遞就是這方面的例子?，F(xiàn)在還有一些國家的個別原始部落，仍然保留著諸如擊鼓鳴號這樣古老的通信方式。在現(xiàn)代社會中，交通警的指揮手語、航海中的旗語等不過是古老通信方式進一步發(fā)展的結(jié)果。這些信息傳遞的基本方都是依靠人的視覺與聽覺。 19世紀(jì)中葉以后，隨著電報、電話的發(fā)有，電磁波的發(fā)現(xiàn)，人類通信領(lǐng)域產(chǎn)生了根本性的巨大變革，實現(xiàn)了利用金屬導(dǎo)線來傳遞信息，甚至通過電磁波來進行無線通信，使神話中的“順風(fēng)耳”、“千里眼”變成了現(xiàn)實。從此，人類的信息傳遞可以脫離常規(guī)的視聽覺方式，用電信號作為新的載體，同此帶來了一系列鐵技術(shù)革新，開始了人類通信的新時代。 1837年，美國人塞繆樂.莫樂斯（Samuel Morse）成功地研制出世界上第一臺電磁式電報機。他利用自己設(shè)計的電碼，可將信息轉(zhuǎn)換成一串或長或短的電脈沖傳向目的地，再轉(zhuǎn)換為原來的信息。1844年5月24日，莫樂斯在國會大廈聯(lián)邦最高法院會議廳進行了“用莫爾斯電碼”發(fā)出了人類歷史上的第一份電報，從而實現(xiàn)了長途電報通信。 1864年，英國物理學(xué)家麥克斯韋（J.c.Maxwel）建立了一套電磁理論，預(yù)言了電磁波的存在，說明了電磁波與光具有相同的性質(zhì)，兩者都是以光速傳播的。 1875年，蘇格蘭青年亞歷山大.貝爾（A.G.Bell）發(fā)明了世界上第一臺電話機。并于1876年申請了發(fā)明專利。1878年在相距300公里的波士頓和紐約之間進行了首次長途電話實驗，并獲得了成功，后來就成立了著名的貝爾電話公司。 1888年，德國青年物理學(xué)家海因里斯.赫茲（H.R.Hertz）用電波環(huán)進行了一系列實驗，發(fā)現(xiàn)了電磁波的存在，他用實驗證明了麥克斯韋的電磁理論。這個實驗轟動了整個科學(xué)界，成為近代科學(xué)技術(shù)史上的一個重要里程碑，導(dǎo)致了無線電的誕生和電子技術(shù)的發(fā)展。 電磁波的發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了巨大影響。不到6年的時間，俄國的波波夫、意大利的馬可尼分別發(fā)明了無線電報，實現(xiàn)了信息的無線電傳播，其他的無線電技術(shù)也如雨后春筍般涌現(xiàn)出來。1904年英國電氣工程師弗萊明發(fā)明了二極管。1906年美國物理學(xué)家費森登成功地研究出無線電廣播。1907年美國物理學(xué)家德福萊斯特發(fā)明了真空三極管，美國電氣工程師阿姆斯特朗應(yīng)用電子器件發(fā)明了超外差式接收裝置。1920年美國無線電專家康拉德在匹茲堡建立了世界上第一家商業(yè)無線電廣播電臺，從此廣播事業(yè)在世界各地蓬勃發(fā)展，收音機成為人們了解時事新聞的方便途徑。1924年第一條短波通信線路在瑙恩和布宜諾斯艾利斯之間建立，1933年法國人克拉維爾建立了英法之間和第一第商用微波無線電線路，推動了無線電技術(shù)的進一步發(fā)展。 電磁波的發(fā)現(xiàn)也促使圖像傳播技術(shù)迅速發(fā)展起來。1922年16歲的美國中學(xué)生菲羅.法恩斯沃斯設(shè)計出第一幅電視傳真原理圖，1929年申請了發(fā)明專利，被裁定為發(fā)明電視機的第一人。1928年美國西屋電器公司的茲沃爾金發(fā)明了光電顯像管，并同工程師范瓦斯合作，實現(xiàn)了電子掃描方式的電視發(fā)送和傳輸。1935年美國紐約帝國大廈設(shè)立了一座電視臺，次年就成功地把電視節(jié)目發(fā)送到70公里以外的地方。1938年茲沃爾金又制造出第一臺符合實用要求的電視攝像機。經(jīng)過人們的不斷探索和改進，1945年在三基色工作原理的基礎(chǔ)上美國無線電公司制成了世界上第一臺全電子管彩色電視機。直到1946年，美國人羅斯.威瑪發(fā)明了高靈敏度攝像管，同年日本人八本教授解決了家用電視機接收天線問題，從此一些國家相繼建立了超短波轉(zhuǎn)播站，電視迅速普及開來。 圖像傳真也是一項重要的通信。自從1925年美國無線電公司研制出第一部實用的傳真機以后，傳真技術(shù)不斷革新。1972年以前，該技術(shù)主要用于新聞、出版、氣象和廣播行業(yè)；1972年至1980年間，傳真技術(shù)已完成從模擬向數(shù)字、從機械掃描向電子掃描、從低速向高速的轉(zhuǎn)變，除代替電報和用于傳送氣象圖、新聞稿、照片、衛(wèi)星云圖外，還在醫(yī)療、圖書館管理、情報咨詢、金融數(shù)據(jù)、電子郵政等方面得到應(yīng)用；1980年后，傳真技術(shù)向綜合處理終端設(shè)備過渡，除承擔(dān)通信任務(wù)外，它還具備圖像處理和數(shù)據(jù)處理的能力，成為綜合性處理終端。靜電復(fù)印機、磁性錄音機、雷達、激光器等等都是信息技術(shù)史上的重要發(fā)明。 此外，作為信息超遠(yuǎn)控制的遙控、遙測和遙感技術(shù)也是非常重要的技術(shù)。遙控是利用通信線路對遠(yuǎn)處被控對象進行控制的一種技術(shù)，用于電氣事業(yè)、輸油管道、化學(xué)工業(yè)、軍事和航天事業(yè)；遙測是將遠(yuǎn)處需要測量的物理量如電壓、電流、氣壓、溫度、流量等變換成電量，利用通信線路傳送到觀察點的一種測量技術(shù)，用于氣象、軍事和航空航天業(yè)；遙感是一門綜合性的測量技術(shù)，在高空或遠(yuǎn)處利用傳感器接收物體輻射的電磁波信息，經(jīng)過加工處理或能夠識別的圖像或電子計算機用的記錄磁帶，提示被測物體一性質(zhì)、形狀和變化動態(tài)，主要用于氣象、軍事和航空航天事業(yè)。 隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，軍事、科研迫切需要解決的計算工具也大大改進。1946年美國賓夕法尼亞大學(xué)的?？颂睾湍＠镅兄瞥鍪澜缟系谝慌_電子計算機。電子元器件材料的革新進一步促使電子計算機朝小型化、高精度、高可靠性方向發(fā)展。20世紀(jì)40年代，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了半導(dǎo)體材料，用它制成晶體管，替代了電子管。1948年美國貝爾實驗室的肖克萊、巴丁和布拉坦發(fā)明了晶體三極管，于是晶體管收音機、晶體管電視、晶體管計算機很快代替了各式各樣的真空電子管產(chǎn)品。1959年美國的基爾比和諾伊斯發(fā)明了集成電路，從此微電子技術(shù)誕生了。1967年大規(guī)模集成電路誕生了，一塊米粒般大小的硅晶片上可以集成1千多個晶體管的線路。1977年美國、日本科學(xué)家制成超大規(guī)模集成電路，30平方毫米的硅晶片上集成了13萬個晶體管。微電子技術(shù)極大地推動了電子計算機的更新?lián)Q代，使電子計算機顯示了前所未有的信息處理功能，成為現(xiàn)代高新科技的重要標(biāo)志。 為了解決資源共享問題，單一計算機很快發(fā)展成計算機聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)了計算機之間的數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)共享。通信介質(zhì)從普通導(dǎo)線、同軸電纜發(fā)展到雙絞線、光纖導(dǎo)線、光纜；電子計算機的輸入輸出設(shè)備也飛速發(fā)展起來，掃描儀、繪圖儀、音頻視頻設(shè)備等，使計算機如虎添翼，可以處理更多的復(fù)雜問題。20世紀(jì)80年代末多媒體技術(shù)的興起，使計算機具備了綜合處理文字、聲音、圖像、影視等各種形式信息的能力，日益成為信息處理最重要和必不可少的工具。 至此，我們可以初步認(rèn)為：信息技術(shù)（Information Technology，簡稱IT）是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機和通信技術(shù)為支撐，以信息處理技術(shù)為主題的技術(shù)系統(tǒng)的總稱，是一門綜合性的技術(shù)。電子計算機和通信技術(shù)的緊密結(jié)合，標(biāo)志著數(shù)字化信息時代的到來 2.通信發(fā)展史 有線通信 美國莫爾斯(F.B.Morse):約5km的電報(點,劃,空間字母,數(shù)字); 美國貝爾(A.G.Bell):取得電話機專利(電信號語音); 美國普賓:通信電纜; 1972年 日本:公共通信網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信,傳真通信業(yè)務(wù); 美國:發(fā)表貝爾數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),英國:圖像信息服務(wù)實驗; 現(xiàn)代 通信系統(tǒng)利用某些集中轉(zhuǎn)接設(shè)施復(fù)雜信息網(wǎng)絡(luò) 交換功能實現(xiàn)任意兩點之間信號的傳輸. 無線通信 1864年 英國麥克斯韋:電磁波的存在設(shè)想; 1888年 德國赫茲(H.Hertz):證實電磁波的存在; 1895年 意大利馬可尼:傳距僅數(shù)百米的無線通信; 1901年 意大利馬可尼:橫渡大西洋的無線通信; 1938年 法國里本斯:PCM方式; 1940年 美國CBS:彩色電視實驗廣播; 1951年 美國CBS:彩色電視正式廣播; 現(xiàn)代 無線通信遍及全球并通向宇宙, 如GPS其精度可達數(shù)十米之內(nèi). 數(shù)學(xué)分析方法發(fā)展史 一,傅立葉分析 1822年 法國數(shù)學(xué)家傅立葉(J.Fourier):奠定傅立葉級數(shù)理論基礎(chǔ); 泊松(Poisson),高斯(Gauss):應(yīng)用到電學(xué)中; 19世紀(jì)末 用于工程實際的電容器處理各種頻率的正弦信號; 20世紀(jì) 諧振電路,濾波器,正弦振蕩器擴展應(yīng)用領(lǐng)域. 二,拉普拉斯變換 19世紀(jì)末 英國工程師赫維賽德(O.Heaviside):運算法(算子法)-先驅(qū); 法國數(shù)學(xué)家拉普拉斯(P.S.Laplace):拉普拉斯變換方法; 20世紀(jì)70年代后 CAD求解電路分析方法 替代拉氏變換. 離散等其它系統(tǒng)的發(fā)展 三,Z變換 1730年 英國數(shù)學(xué)家棣莫弗(De Moivre):生成函數(shù)-類似; 19世紀(jì) 拉普拉斯: 貢獻 20世紀(jì) 沙爾(H.L.Seal): 貢獻; 20世紀(jì)5060年代 抽樣數(shù)據(jù)控制系統(tǒng) Z變換應(yīng)用. 數(shù)字計算機的研究與實踐 四,狀態(tài)方程分析 20世紀(jì)50年代 經(jīng)典的線性系統(tǒng)理論(外特性); 20世紀(jì)60年代 現(xiàn)代的線性系統(tǒng)理論(內(nèi)部特性), 卡爾曼(R.E.Kalman):狀態(tài)空間方法.通訊是為信息服務(wù)的，通訊技術(shù)的任務(wù)就是要高速度、高質(zhì)量、準(zhǔn)確、及時、安全可靠地傳遞和交換各種形式的信息。通信技術(shù)發(fā)展給人類帶來了一次又一次的飛躍，改變了人類原有的生活格局甚至是生活方式。下面我們就來看看通信技術(shù)發(fā)展的相關(guān)知識。 通訊的基礎(chǔ)設(shè)施是終端設(shè)備、傳輸設(shè)備和交換設(shè)備，它們共同構(gòu)成了通信網(wǎng)。終端設(shè)備包括電話機、傳真機、電報機、數(shù)據(jù)終端和圖像終端等。有線通信的傳輸設(shè)備有電纜、海底電纜、光纜和海底光纜等。無線通訊的傳輸設(shè)備有微波收信機、微波發(fā)信機、通訊衛(wèi)星等。交換設(shè)備處在通訊網(wǎng)絡(luò)的中心，是實現(xiàn)用戶終端設(shè)備中信號交換、接續(xù)的裝置，如電話交換機、電報交換機等。 現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展，主要表現(xiàn)在數(shù)字程控交換技術(shù)、光纖通信、衛(wèi)星通訊、智能終端等方面，而覆蓋全球的個人通訊則是通信技術(shù)的發(fā)展方向。 在一些通訊發(fā)達的國家(如美國、日本、法國、德國、加拿大等國)在研究試驗窄帶ISDN的同時，為了滿足日益增長的高速數(shù)據(jù)傳輸、高速文件傳輸、可視電話、會議電視、高清晰度電視以及多媒體、多功能終端等新的寬帶業(yè)務(wù)的要求，正在大力發(fā)展寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(BISDN)。 19世紀(jì)以前，漫長的歷史時期內(nèi)，人類傳遞信息主要依靠人力、畜力，也曾使用信鴿或借助烽火等方式來實現(xiàn)。這些通信方式效率極低，都受到地理距離及地理障礙的極大限制。 1844年，美國人莫爾斯(SBMorse)發(fā)明了莫爾斯電碼，并在電報機上傳遞了第一條電報，大大縮小了通信時空的差距。1876年貝爾發(fā)明了電話，首次使相距數(shù)百米的兩個人可以直接清晰地進行對話。隨著社會的發(fā)展，人們對信息傳遞和交換的要求越來越高，通信技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。 在20世紀(jì)通信技術(shù)得到了發(fā)展，21世紀(jì)的通信技術(shù)發(fā)展將向著寬帶化、智能化、個人化的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)技術(shù)的方向發(fā)展。我們期待通信技術(shù)發(fā)展給我們帶來更多的驚喜。（光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 摘要簡要介紹了光纖通信的現(xiàn)狀，總結(jié)了目前正在使用的波分復(fù)用技術(shù)和光纖接入技術(shù)的基本原理和發(fā)展?fàn)顩r，從超大容量、超長距離傳輸技術(shù)和光弧子通信技術(shù)，以及全光網(wǎng)絡(luò)3個方面論述了光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢。光纖通信自從問世以來，給整個通信領(lǐng)域帶來了一場革命，它使高速率、大容量的通信成為可能。光纖通信由于具有損耗低、傳輸頻帶寬容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優(yōu)點而備受業(yè)內(nèi)人士的青睞，發(fā)展非常迅速。光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量從1980年到2000年這20年間增加了近一萬倍，傳輸速度在過去的10年中大約提高了100倍。目前，我國長途傳輸網(wǎng)的光纖化比例已超過80%，預(yù)計到2010午，全國光纜建設(shè)長度將再增加約105km，并且將有11個大城市鋪設(shè)10G以上的大容量光纖通信網(wǎng)絡(luò)1。一、光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀光纖通信的發(fā)展依賴于光纖通信技術(shù)的進步。目前，光纖通信技術(shù)已有了長足的發(fā)展，新技術(shù)也不斷涌現(xiàn)，進而大幅度提高了通信能力，并不斷擴大了光纖通信的應(yīng)用范圍。1.波分復(fù)用技術(shù)波分復(fù)用WDM（Wavelength Division Multiplexing）技術(shù)可以充分利用單模光纖低損耗區(qū)帶來的巨大帶寬資源。根據(jù)每一信道光波的頻率（或波長）不同，將光纖的低損耗窗口劃分成若干個信道，把光波作為信號的載波，在發(fā)送端采用波分復(fù)用器（合波器），將不同規(guī)定波長的信號光載波合并起來送入一根光纖進行傳輸。在接收端，再由一波分復(fù)用器（分波器）將這些不同波長承載不同信號的光載波分開。由于不同波長的光載波信號可以看作互相獨立（不考慮光纖非線性時），從而在一根光纖中可實現(xiàn)多路光信號的復(fù)用傳輸。自從上個世紀(jì)末，波分復(fù)用技術(shù)出現(xiàn)以來，由于它能極大地提高光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量，迅速得到了廣泛的應(yīng)用。1995年以來，為了解決超大容量、超高速率和超長中繼距離傳輸問題，密集波分復(fù)用DWDM（Dens Wavelength Division Multiplexing）技術(shù)成為國際上的主要研究對象。DWDM光纖通信系統(tǒng)極大地增加了每對光纖的傳輸容量，經(jīng)濟有效地解決了通信網(wǎng)的瓶頸問題。據(jù)統(tǒng)計，截止到2002年，商用的DWDM系統(tǒng)傳輸容量已達400Gbit/s。以10Gbit/s為基礎(chǔ)的DWDM系統(tǒng)已逐漸成為核心網(wǎng)的主流。DWDM系統(tǒng)除了波長數(shù)和傳輸容量不斷增加外，光傳輸距離也從600km左右大幅度擴展到2000km以上2。與此同時，隨著波分復(fù)用技術(shù)從長途網(wǎng)向城域網(wǎng)擴展，粗波分復(fù)用CWDM（Coarse Wavelength Division Multiplexing）技術(shù)應(yīng)運而生。CWDM的信道間隔一般為20nm，通過降低對波長的窗口要求而實現(xiàn)全波長范圍內(nèi)（1260nm1620nm）的波分復(fù)用，并大大降低光器件的成本，可實現(xiàn)在0km80km內(nèi)較高的性能價格比，因而受到運營商的歡迎。2.光纖接入技術(shù)光纖接入網(wǎng)是信息高速公路的“最后一公里”。實現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩?，滿足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，用戶接入部分更是關(guān)鍵，光纖接入網(wǎng)是高速信息流進千家萬戶的關(guān)鍵技術(shù)。在光纖寬帶接入中，由于光纖到達位置的不同，有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH等不同的應(yīng)用，統(tǒng)稱FTTx。FTTH（光纖到戶）是光纖寬帶接入的最終方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纖的寬帶特性，為用戶提供所需要的不受限制的帶寬，充分滿足寬帶接入的需求。我國從2003年起，在“863”項目的推動下，開始了FTTH的應(yīng)用和推廣工作。迄今已經(jīng)在30多個城市建立了試驗網(wǎng)和試商用網(wǎng)，包括居民用戶、企業(yè)用戶、網(wǎng)吧等多種應(yīng)用類型，也包括運營商主導(dǎo)、駐地網(wǎng)運營商主導(dǎo)、企業(yè)主導(dǎo)、房地產(chǎn)開發(fā)商主導(dǎo)和政府主導(dǎo)等多種模式，發(fā)展勢頭良好。不少城市制訂了FTTH的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，有的城市還制訂了相應(yīng)的優(yōu)惠政策，這些都為FTTH在我國的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。在FTTH應(yīng)用中，主要采用兩種技術(shù)，即點到點的P2P技術(shù)和點到多點的xPON技術(shù)，亦可稱為光纖有源接入技術(shù)和光纖無源接入技術(shù)。P2P技術(shù)主要采用通常所說的MC（媒介轉(zhuǎn)換器）實現(xiàn)用戶和局端的直接連接，它可以為用戶提供高帶寬的接入。目前，國內(nèi)的技術(shù)可以為用戶提供FE或GE的帶寬，對大中型企業(yè)用戶來說，是比較理想的接入方式。xPON意味著包括多種PON的技術(shù)，例如APON（也稱為BPON）、EPON（具有GE能力的稱為GEPON）以及GPON。APON出現(xiàn)最早，我國的“863”項目也成功研發(fā)出了APON，但由于諸多原因，APON在我國基本上沒有應(yīng)用。目前用得比較多的是EPON中的GEPON，我國的GEPON依然屬于“863”計劃的成果，而且得到廣泛的應(yīng)用，還出口到日本、獨聯(lián)體、歐洲、東南亞等海外一些國家和地區(qū)。GPON由于芯片開發(fā)出來比較晚，相對不是很成熟。成本還偏高，所以，起步較晚，但在我國已經(jīng)開始有所應(yīng)用。由于其效率高、提供TDM業(yè)務(wù)比較方便，有較好的QoS保證，所以，很有發(fā)展前景。EPON和GPON各有優(yōu)缺點，EPON更適合于居民用戶的需求，而GPON更適合于企業(yè)用戶的接入3。二、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢對光纖通信而言，超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標(biāo)，而全光網(wǎng)絡(luò)也是人們不懈追求的夢想。1.超大容量、超長距離傳輸技術(shù)波分復(fù)用技術(shù)極大地提高了光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量，在未來跨海光傳輸系統(tǒng)中有很大的應(yīng)用前景，這幾年波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展也確實十分迅猛。目前，1.6Tbit/s的WDM系統(tǒng)已經(jīng)大量商用，同時，全光傳輸距離也在大幅度擴展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復(fù)用（OTDM）技術(shù)，與WDM通過增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)來提高其傳輸容量不同，OTDM技術(shù)是通過提高單信道速率提高傳輸容量，其實現(xiàn)的單信道最高速率達640Gbit/s。僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統(tǒng)的容量畢竟有限，可以把多個OTDM信號進行波分復(fù)用，從而大大提高傳輸容量。偏振復(fù)用（PDM）技術(shù)可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零（RZ）編碼信號在超高速通信系統(tǒng)中占空較小，降低了對色散管理分布的要求，且RZ編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散（PMD）的適應(yīng)能力較強，因此，現(xiàn)在的超大容量WDM/OTDM通信系統(tǒng)基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)基本上都包括在OTDM和WDM通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)中。歐共體的RACE計劃和美國正在執(zhí)行的ARPA計劃在發(fā)展寬帶全光網(wǎng)中都部署了WDM和OTDM混合傳輸方式，以提高通信網(wǎng)絡(luò)的帶寬和容量。WDM/OTDM系統(tǒng)已成為未來高速、大容量光纖通信系統(tǒng)的一種發(fā)展趨勢，兩者的適當(dāng)結(jié)合應(yīng)該是實現(xiàn)Tbit/s以上傳輸?shù)淖罴逊绞?。實際上，最近大多數(shù)超過3Tbit/s的實驗都采用了時分復(fù)用（TDM、OTDM、ETDM）和WDM相結(jié)合的傳輸方式4。2.光弧子通信光弧子是一種特殊的ps數(shù)量級上的超短光脈沖，由于它在光纖的反常色散區(qū)，群速度色散和非線性效應(yīng)相互平衡，因而，經(jīng)過光纖長距離傳輸后，波形和速度都保持不變。光弧子通信就是利用光弧子作為載體實現(xiàn)長距離無畸變的通信，在零誤碼的情況下信息傳遞可達萬里之遙。在光弧子通信領(lǐng)域內(nèi)，由于其具有高容量、長距離、誤碼率低、抗噪聲能力強等優(yōu)點，光弧子通信備受國內(nèi)外的關(guān)注，并大力開展研究工作。美國和日本處于世界領(lǐng)先水平。美國貝爾實驗室已經(jīng)成功實現(xiàn)了將激光脈沖信號傳輸5 920km，還利用光纖環(huán)實現(xiàn)了5Gbit/s、傳輸15 000km的單信道孤子通信系統(tǒng)和10Gbit/s、傳輸11 000km的雙信道波分復(fù)用孤子通信系統(tǒng)；日本利用普通光纜線路成功地進行了超高20Tbit/s、遠(yuǎn)距離1 000km的孤立波通信，日本電報電話公司推出了速率為10 Gbit/s、傳輸12 000km的直通光弧子通信實驗系統(tǒng)。在我國，光弧子通信技術(shù)的研究也有一定的成果，國家“863”研究項目成功地進行了OTDM光弧子通信關(guān)鍵技術(shù)的研究，實現(xiàn)了20Gbit/s、105km的傳輸。近年來，時域上的亮孤子、正色散區(qū)的暗孤子、空域上展開的三維光弧子等，由于它們完全由非線性效應(yīng)決定，不需要任何靜態(tài)介質(zhì)波導(dǎo)而備受國內(nèi)外研究人員的重視5。光孤子技術(shù)未來的前景是：在傳輸速度方面采用