全光器件是當今光纖通信技術(shù)中的研究熱點，本文就實現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件及技術(shù)，包括光開關(guān)、可調(diào)式激光器、可調(diào)式濾波器及光纖傳感技術(shù)，特別是光纖熔錐器件及其技術(shù)作了詳細的闡述，同時指出了今后發(fā)展的方向和趨勢。
【關(guān)鍵詞】光纖通信，全光網(wǎng)絡(luò)，激光，光網(wǎng)絡(luò)，WDM，光柵
光纖通信正朝著密集波分復(fù)用DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing）結(jié)合光放大器OA（Optical Amplifier）的高性能、大容量、靈活的全光網(wǎng)絡(luò)AON（All Optical Network）發(fā)展。AON是以光纖為基本傳播媒質(zhì)，采用WDM技術(shù)提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量，以波長路由分配（RAW, Routing and Assignment of Wavelength）為基礎(chǔ)，在光節(jié)點采用光/分插復(fù)用（OADM，Optical Add-Drop Multiplexing）和光交叉連接（OXC，Optical Cross-Connect）技術(shù)來提高吞吐量，從而使得光網(wǎng)絡(luò)具有高度靈活性和生存性。由于WDM的技術(shù)的不斷發(fā)展，提高了光互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)滿足不斷增長帶寬需求的能力，特別是未來的太比特率通信網(wǎng)只有使用光子交換技術(shù)才能滿足網(wǎng)絡(luò)容量的要求，這要依賴于合理成本下的可重構(gòu)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及結(jié)構(gòu)簡單的用于復(fù)用和交換的光器件不斷走向?qū)嵱没?BR>AON的實現(xiàn)依賴于光器件和系統(tǒng)的發(fā)展，尤其是以DWDM為基礎(chǔ)的全光網(wǎng)絡(luò)引入交叉連接和分/插復(fù)用等一些全新的技術(shù)，這些功能的實現(xiàn)很大程度上取決于新型關(guān)鍵器件的開發(fā)和研制。同時，一種新技術(shù)或新型器件可使整個系統(tǒng)的性能大大改善，有時會推翻整個舊系統(tǒng)，因此許多公司或科研單位都投入較大的力量開發(fā)AON和WDM中的新技術(shù)和新型的光器件，其中包括集成開關(guān)矩陣、濾波器、波長變換器、新型光纖、OADM和OXC等關(guān)鍵器件，還要重點解決高速光傳輸、復(fù)用器、高性能的探測器和可調(diào)激光器陣列以及集成陣列波導(dǎo)器件等關(guān)鍵器件，這些光器件與光纖一起構(gòu)成了全光網(wǎng)絡(luò)的物質(zhì)基礎(chǔ)。由于對機械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性要求的不斷提高，人們希望利用全光纖器件來組成光路，這是因為：一方面，信號被限制在纖芯范圍內(nèi)傳輸，從而提高了穩(wěn)定性；另一個原因則是單模光纖具有非常低的散射和本征損耗，因此，上述因素在全光纖器件的設(shè)計和開發(fā)過程中扮演了決定性的角色，使得部分全光纖器件的性能已遠遠超過了材料光學(xué)組件和集成光學(xué)器件。