光通信技术
通信方式(现在与将来)
下面通过汽车和车道来说明通信方式。假设汽车代表占有车道的时间(1区间)、货物代表每次搬运的信息量(比特数)、车道代表光的一个波长。
现在的通信速度:每波长传输10Gbps、40Gbps
・时分复用法(TDM: Time Division Multiplexing)
因为每次可以传输的信息有限,所以需要分时段传输。比如说,多个用户同时发送信息时,搬运信息的车道只有一条,因此装载不同信息包裹的货车需要排成一列进行搬运。车道出现堵塞时,传输速度就会变慢。
・波分复用法(WDM: Wavelength Division Multiplexing)
一次能传输的信息量较多,通过改变波长,可同时传输多位用户的信息。比如说,即使多位用户同时发送信息,只要分布着多条车道就不易造成堵塞,能够流畅地运送货物(比特数),而且传输速度比较平稳。
・多级调制法 (MM:Multi-level Modulation)
在1波长的1个区间传输多个信号的方法。通过改变光的波形,在同一波长上传输多位用户的信息。具有代表性的技术是四相差分相移键控调制法(DQPSK:Differential Quadrature Phase-Shift-Keying)。通常情况下,每辆货车装载的货物是1比特,但是,使用“DQPSK”时,每辆货车可装载2比特货物。
将来的通信速度:每波长传输100Gbps
100Gbps相当于约0.4秒传输一张DVD的速度。(假设换算成容量为4.7GB的DVD)
・偏振复用法(Polarization multiplexing)
光在振动的同时向前进。振动的方向叫做“偏波”,分成垂直振动前进的光(垂直偏波)和水平振动前进的光(水平偏波)两种。偏波中包含的信息不会互相干扰,可传输大量信息。比如说,1条车道上同时行驶着2辆货车,这2辆货车在传输信息时不会发生碰撞。