光通信未来十年关键技术发展有七大趋势

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我们正处于新技术层出不穷的大时代，区块链、VR/AR、AI、云、大数据、边缘计算、石墨烯、量子计算等技术蓬勃发展，F5G（第五代固定通信）千兆光网技术与 5G 技术作为网络基石，协同发展，数字经济欣欣向荣。2021 是元宇宙元年，元宇宙是一个虚拟空间的集合，由 AR/VR+NFT + 网络 + AI 所支撑。同时，机器人正在进入现实世界。到 2030 年，通信业务发展将趋于：大带宽、高品质、多场景、广联接、高安全和传感控一体。未来十年光通信关键技术发展有如下几个趋势：
      网络网格化。WSS 技术持续发展，实现波长秒级切换，高维低插损、极简低成本 OXC 将成为主流。针对超大网的整数规划数学建模方法将被引入，并出现面向确定性全光业务网的各种新协议。
     系统数字化。物理网络中建立起传感器数字底座，数十个光参数据被实时感知，通过分析、建模构建数字孪生，并应用 AI 技术实现全参量可视、劣化诊断、调度仿真及自动优化。
     管控智能化。基于 AI、神经网络、仿真决策、FlexRate 等技术与算法的综合应用，从网络规划、开通、分析、决策到优化，2030 年实现完全自主决策、自愈、自优、自治。
     调度协同化。光、电保护协同，可抗多次断纤，实现毫秒级恢复；资源协同，实现波长和 ODU（光数据单元）资源最优；运维协同，实现告警压缩和光层数字化。
    信道差异化。从光纤信道看，传统光纤将持续存在；少模多芯光纤将缓解光纤资源及管道紧张的问题；空心光纤以其超低损耗、超低时延和超低非线性及色散的优势，更适合数据中心和金融证券专线。从空间信道看，星间光通信联接带宽达到数百 G，水下光通信/光检测、光感知将开拓海洋新场景。
     频谱宽频化。传统光放大器向全谱化发展，EDFA 基于掺铒光纤增益频谱特性，可用谱宽将达 100nm（C+L 波段）；采用新掺杂元素增益光纤的光放，可用谱宽将达 400nm（O/E/S/C/L 波段）。新型光放将向小型化、高集成、超低噪声（~3dB）发展。
     器件集成化。光电器件向小型化、高集成、低功耗、智能化、可编程发展。光芯合封、光电合封，混合集成、单片集成，BiCMOS，光子晶体、微光子、微纳光电、微腔激光器等技术将为器件集成化演进奠定坚实基础。