光通信产业：机遇和挑战并存,本文是关于光通信论文范本与机遇与挑战和光通信和光通信产业相关毕业论文提纲范文.
光通信论文参考文献：
文/ 许丽萍
近年来,互联网应用蓬勃发展,从“互联网+”、“一带一路”国家战略,到主席反复强调“网络强国”、李克强总理不断敦促“提速降费”,都为我国光通信行业带来了新的发展机遇.而随着“宽带中国”不断落地、5G 商用时代逐渐开启,我国光通信产业还将迎来更大发展空间.
我国光通信技术新突破
2 0 17年2月4日,武汉邮电科学研究院在国内首次实现560Tbps超大容量波分复用及空分复用的光传输系统实验,实现一根光纤上67.5亿对人（135亿人）同时通话,标志着我国在“超大容量、超长距离、超高速率”光通信系统研究领域迈上新台阶.
该实验采用具有自主知识产权的单模七芯光纤为传输介质.与普通光纤不同,一根单模七芯光纤相当于七根普通光纤合而为一.实验负责人表示,如果将光纤信息传输类比作高速公路,普通光纤是单一车道,那么单模七芯光纤相当于并行七车道,能够提供7倍于普通光纤的传输能力.通过工艺及技术突破,单模七芯光纤解决了多芯光纤间的串扰难题,隔离度达到-70dB,把“车道”与“车道”间的干扰影响降到最低.
除了传输介质创新,实验还使用了16个单光源的系统设备,经过光多载波发生装置,单芯传输容量为80Tbps,系统传输总容量达到了560Tbps.经专家组测试验证,这是国内首次实现“560Tbps超大容量单模多芯光纤光传输系统”,达到国际先进水平.
随着移动互联网、云计算、大数据、物联网应用的快速兴起,流量激增给信息通信网络带来巨大挑战,“井喷式增长”的网络数据流成为全球产业界面对的难题.作为我国光通信行业的核心研发基地,武汉邮科院近年在“超大容量、超高速率、超长距离”光通信传输领域连续取得重大突破.2014年首次实现一根普通标准单模光纤C+L波段100.3Tbps容量传输实验；2015年传输容量突破200Tbps；同年“三超”技术商用实践取得成功；2017年光通信技术再次获得突破性进展,为我国光通信产业发展奠定了良好的技术基础.
光通信技术优势
光通信（ O p t i c a l C o m m u nication）是以光波为载波的通信方式.增加光路带宽的方法有两种：一是提高光纤的单信道传输速率；二是增加单光纤中传输的波长数,即波分复用技术（WDM）.光纤通信拥有诸多技术优越性.
首先,通信容量大.理论而言,一根头发丝粗细的光纤可以同时传输1000 亿个话路.虽然实际实验中不能达到这样的超高理论值,但用一根光纤同时传输24 万个话路的试验已经取得成功,这比传统的明线、同轴电缆、微波要高效几十乃至上千倍.一根光纤的传输容量已经如此巨大,一根光缆中可以包括几十甚至上千根光纤,同时波分复用技术可以把一根光纤当作几根、几十根光纤使用,其通信容量之大可谓惊人.
其次,中继距离长.由于光纤具有极低的衰耗系数（商用化石英光纤已达0.19dB/km 以下）,若配以适当的光发送与光接收设备,可使其中继距离达数百公里以上.这是传统的电缆（1.5km）、微波（5 0 km）根本无法与之相比拟的.因此光纤通信特别适用于长途一二级干线通信.据悉,正在进行中的光孤子通信试验可达到传输120 万个话路、6000公里无中继水平.相信不久的将来,实现全球无中继的光纤通信是完全可能的.
再次,保密性能好.光波在光纤中传输时,只在芯区进行,基本上没有光“泄露”出去,因此保密性能极好.
另外,适应能力强.不怕外界强电磁场干扰、耐腐蚀,可挠性强（弯曲半径大于25 厘米时其性能不受影响）.
此外,体积小,重量轻,便于施工维护.光缆敷设方式方便灵活,既可以直埋、管道敷设,又可以水底、架空作业.
最后,原材料来源丰富,潜在低廉.制造石英光纤的最基本原材料是二氧化硅,即砂子,这在自然界中几乎取之不尽、用之不竭,因此未来突破技术瓶颈之后,其潜在将十分低廉.
产业发展之路
我国光通信产业发展始于20世纪70年代.随着国外低损耗光纤获得突破,我国自1974年开始启动低损耗光纤和光通信研究工作,并于70年代中期研制出低损耗光纤和室温下连续发光的半导体激光器.1979年,北京、上海分别建成市话光缆通信试验系统,只比世界上首次现场试验晚两年.这些成果成为中国光通信研究的良好开端,也令中国成为当时少数拥有光缆通信系统试验段的几个国家之一.
20世纪80年代末,中国光纤通信关键技术已达到国际先进水平.从1991年起,不再建长途电缆通信系统,而大力发展光纤通信.“八五”期间,建成了含22条光缆干线、总长达33000公里的“八横八纵”大容量光纤通信干线传输网.1999年1月,中国第一条最高传输速率的国家一级干线（济南—青岛）8×2.5Gbps密集波分复用（DWDM）系统建成,使一对光纤的通信容量扩大了8倍.
随着光器件产业逐渐向中国转移,光通信行业基础设施建设进一步加快,中国逐渐成为全球光电元器件的重要生产销售基地.而随着“宽带中国”战略推进,国内三大电信运营商加快光网城市建设步伐,我国光通信产业呈现高速增长态势.
在光纤光缆方面,得益于三网融合和“宽带中国”带来的大量需求,2013以来年市场需求迅速增加.光网络系统设备方面,三网融合形势下的FTTH（光纤到户）、NGB（下一代广播电视网）与双向改造热潮,长时间释放出光通信设备需求.三网融合也刺激广电、电信运营商对光纤网络不断投入,国内PON（无源光纤网络）设备、ODN（光配线网络）市场需求增大,PTN（分组传送网）、OTN（光传送网）网络升级也会带动相应设备需求上升.光器件、光模块产业投资亦不断扩大,涌现出一批光器件企业.
近年来,“宽带中国”战略、4G网络建设全面推进,5G技术研发试验第二阶段测试启动,“互联网+”上升为国家战略,都极大推动了光通信产业发展.
根据“十三五”国家信息化规划要求：光纤入户用户占总宽带用户比率要从2015年的56%提升至2020年的80%,固定宽带普及率要从2015年的40%提升到2020年的70%,光通信需求快速增长.
同时,光通信系统在数据中心的应用出现爆发式增长.云计算、大数据、物联网应用日新月异,互联网用户不断增长,推动大型数据中心加速建设,由此衍生的网络光纤光缆、光通信设备及器件需求,给光通信行业带来了巨大市场机遇.
此外,以视频、直播为核心的重度流量应用日益普及,流量爆发对通信网络升级与扩容提出了更高要求,光通信迎来了新一发展周期.
在此过程中,三大运营商的巨额资金投入是市场繁荣的重要原因.2015年,中国电信、中国联通加速4G网络建设,分别建成约50万个、40万个4G基站.同时,中国电信、中国联通加大推进接入网光纤改造,在全国范围打造“全光省”.中国移动更投建了全球规模最大的4G网络,4G基站数量达到110万个.2016年,中国电信、中国移动、中国联通分别投建29万、30万、28万个基站,资本开支分别为970亿元、1862亿元、750亿元,合计3582亿元.巨额资金投入下,光纤光缆市场需求持续旺盛.分析机构预测,2016～2018年中国新建省际光缆干线总长将达11.1万公里,新建省内干线光缆总长达5.4万公里,市场对光纤光缆的需求在未来几年内将一直处于高位.
机遇与挑战并存
我国光通信产业经过数十年的发展,在产业布局、产品规模及种类等方面的竞争力持续提升,目前已成为全球最大的光通讯市场,光纤光缆量接近全球总量的一半,成为名副其实的光纤制造大国.但不可忽视的是,我们的光通信产业虽“大”却不“强”,产业链发展不平衡,特别是位于产业链源头的光器件和高端芯片,技术实力仍落后于发达国家.
相较美国, 中国光纤传感行业尚处于起步阶段.据统计,截至2016年年底,中国3000万元规模以上的传感器制造企业有300多家.但行业整体素质参差不齐,小型企业占比六成,以生产低端产品为主；少部分龙头企业和外资企业占据高端产品市场.
光器件及芯片企业整体实力不强,产品主要集中在中低端领域,在10G以上速率的有源器件和100G光模块等高端领域开始有所突破.如索尔思光电的100Gbps QP28收发模块,具有较强的性能和成本优势,易飞扬100GQP28光模块研发成功、100GCFP-LR4光模块正式商业化.从市场角度出发,尽管近年来受益于国家政策,光纤线缆行业发展迅猛,但产品持续在低位徘徊,产能过剩严重,竞争日益激烈.
对企业而言,只有积极放眼未来、不断加强技术储备,才有机会胜出.未来网络的应用基于数据中心云互联、高清视频和5G业务驱动,将呈现出多样化场景,新型应用对网络的诉求除了带宽,还有低时延、高可靠性、业务快速发放、开放协同等要求.如自动驾驶、触觉互联网、新一代视频业务对网络时延敏感；金融和工业自动化对网络可靠性敏感；云专线需要业务快速发放.这些既是未来电信网络面临的巨大挑战,也为光通信产业带来了发展良机.
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