前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的微电影市场报告主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:文化消费文化产业经济增长
“十三五”时期,我国进入工业化中后期,13亿人消费需求将全面快速增长,这既是我国经济转型升级的最大亮点和突出优势,也是经济转型升级的重要推动力。2014年我国最终消费对GDP增长贡献率为502%,2015年为664%,2016年上半年,最终消费支出对GDP增长贡献率为734%,比上年同期提高132个百分点,消费在拉动经济增长中“第一推动力”的地位逐步稳固。按国家“十三五”规划纲要精神,文化产业将成为国民经济支柱性产业。2016年国务院政府工作报告中明确提出“增强消费拉动经济增长的基础作用,支持发展养老、健康、家政、教育培训、文化体育等服务消费”。“十三五”时期文化产业建设要抓住“消费”这个关键词,发挥文化消费对经济增长的基础性作用。
一、新时期我国文化消费呈现出巨大的生命力
(一)文化产业“跑赢”多数行业
2015年我国文化产业增加值25829亿元,比2013年增长210%(未扣除价格因素影响),年平均增长100%,比同期GDP现价增速高23个百分点。2015年文化产业增加值占GDP的比重为382%,比2013年提高019个百分点。同时,文化产业不仅仅自身在快速发展,制造业、建筑业、信息业、旅游业、农业和体育产业等领域都开始重视“文化+”的跨界融合,博物馆衍生品、旅游商品设计开发,都在积极探索“文化创意和设计服务与相关产业融合”。随着传统行业转型需求的日趋迫切,“文化+”带动相关产业提升附加价值,助力“中国制造”向“中国创造”、“中国智造”的新跨越。
(二)文化消费市场亮点频出
2015年,全居民用于文化娱乐的人均消费支出为7601元,比2013年增长318%;年均增长148%,增速比同期全部人均消费支出高58个百分点。文化娱乐支出占全部消费支出的比重为48%,高于2013年44%的水平。随着文化产业的快速发展和居民生活质量的逐步改善,多样化、多层次、多方面的精神需求得到更多的满足。2015年全国电影总票房定格在44069亿元,同比增长487%,其中,国产电影票房达27136亿元,占全年票房总额的6158%;全国城市院线观影人次126亿,同比增长5108%。《2015年中国图书零售市场报告》显示,2015年全国图书零售市场规模同比增长128%。同时,电视剧的网络播放量屡创新高、移动音乐市场发展前景广阔、演出市场的品牌号召力不断增强,“生活美学”等个性化消费出现爆发式增长。我国文化消费增长势头强劲,已成为当前拉动居民消费增长不可或缺的重要力量。
(三)文化消费指数呈上升趋势
“2016中国消费小康指数”调查显示,2016年701%的受访者准备将更多的钱用于旅游、娱乐等享受型消费,663%的受访者准备将更多的钱用于文化教育消费,602%的受访者准备将更多的钱用于基本生活开销。而在往年的同题调查中,受访者们的首选都是将更多的钱用于基本生活开销,其次才是用于旅游、娱乐等享受型消费,文化教育消费排在第三位。中国文化消费指数(2015)显示,我国文化消费综合指数由2013年的737增至2015年的812,平均增长率为5%。文化消费环境、文化消费能力、文化消费水平指数等一级指标均呈上升趋势,并且文化消费环境指数上升速度最快,平均增长率达1133%(见图1)。中国人对于继续教育、文化、旅游休闲等方面消费比重的增加,实际上是对于生活品质的进一步看重,从消费构成上看,文化教育消费上升趋势明显。图1中国文化消费指数总体变动情况数据来源:文化部文化产业司,中国文化消费发展指数(2015)二、现阶段文化消费存在的主要问题
(一)文化消费仍处于低位徘徊状态
我国文化消费占整体消费比例仍然偏小,滞后于经济增长和收入增长。根据国际经验,当地区人均GDP达到1600美元时,文化消费在个人消费中应占20%,当地区人均GDP突破3000美元时,经济与社会发展迈入新阶段,人民消费结构全面升级,开始向享受型、发展型转变,文化消费比例将大幅度跃升。在“十一五”初期(2006-2007年),我国人均GDP已经超过2000美元,而文化消费在个人消费中仅占7%左右。到“十二五”末期,2015年我国人均GDP为52万元,约合8016美元,我国文化消费虽有明显提升,但占总消费比例仍不到15%。2013年美国、英国、日本和澳大利亚的人均文化消费分别为3285美元、2105美元、2803美元和2313美元,我国人均文化消费水平仅为103美元;美、英、日、澳四国文化消费在居民消费支出中的比例分别为123%、116%、125%和149%,我国这一比重仅为66%,远低于发达国家平均水平。可见我国文化消费还没有实现质的跨越,是一个亟待拉动的内需增长点。
(二)文化产品供给侧短缺与过剩并存
我国文化产业已走过10年的“热运行”,文化产品普遍供给短缺的局面已经大大缓解,但是文化消费与文化产业发展不平衡性显著。我国文化消费和文化产业的发展容易受到“政策性影响”,文化产业初期很容易在大量资金投入下迅速成长起来,可是文化消费却得不到很好的挖掘,造成一些产业出现“虚脱式”的能力过剩。2015年我国全年共生产故事片686部,动画片51部,而国产电影上映数量为278部。近年来我国电影平均上映量约为生产量的1/3,动漫产业有效放映不足一半,国内图书出版码洋库存量60%左右,“供给侧改革”的产能过剩问题也为我国部分文化产业的发展敲响了警钟。
(三)文化消M结构性失衡问题凸出
文化消费内部结构失衡,其中教育消费占比过大、低层次文化消费较多。文化消费中除了教育消费是刚性消费,其余消费均为弹性消费,对经济环境的敏感度很高。家庭儿童教育开支一再增大,文化消费空间被严重挤压。我国东南发达地区城镇居民的教育消费一直占文化消费50%以上,中西北欠发达地区城镇居民的教育消费要占到文化消费75%左右,而农村居民的教育消费占文化消费90%以上。同时我国文化消费层次偏低,部分消费者不关注纯粹的文化艺术价值,娱乐享受型消费多、学习发展型消费少。文化消费区域结构失衡,城乡文化消费差距大、地区文化消费差距大。东南发达地区文化消费逐年递增,“十二五”期间,平均每年增加186%,而中西北欠发达地区文化消费增势不明显,每年增加不超过5%,个别地方还出现过下滑。
三、进一步激活我国大众文化消费潜力的建议
(一)文化产业发展要承载文化自觉和文化自信
“十三五”时期我国文化建设的总体思路为:实施“一个工程”,构建“四个体系”,其中“一个工程”是文化精品的创作工程。文化部雒树刚部长特别强调“要围绕中国梦和弘扬社会主义核心价值观创作更多更丰富的文化精品,着力解决文化产品中有数量、缺质量的问题,从‘高原’向‘高峰’攀登”。文化企业不同于一般的工商企业,文化产品和文化服务承载的是思想观念、审美情趣、价值选择,关系一个国家的意识形态和文明传承,影响人们的思想道德和行为规范。“文”和“化”是内容和方式的结合,“以文化人”是一个动态的过程,应关注文化在国家治理中扮演的特殊角色。要把社会效益、社会价值放在首位,“内容为王”是发展文化产业的核心价值所在。
(二)文化产品生产要把握新的消费趋势
我国的文化产业正处于勃兴期,发展文化产业关键是要把握未来的消费趋势,吸引消费注意力,主要有三个方向:一是发展特色文化产业。利用各地丰富的文化资源、非物质文化遗产,打造特色文化品牌。二是发展新型文化产业。使国内正在萌芽的动画动漫、网络游戏、微文化传播等新型文化产业实现规模化,加速文化与商业的并轨,形成流行文化商圈。三是延伸消费链条。文化产业呈跨界融合趋势,不但与娱乐、旅游直接相关,还在衣、食、住、行等传统消费领域中增加了文化附加值,将消费的重心与目的引向文化,整合多个第三产业部门,促进服务业一体化,产生“串烧”式消费效应。
(三)重视新生代消费群体和新媒介传播技术的影响力
在莫干山论坛的“当代中国文化创新与融合”分论坛上,北京大学一位学者总结了90后的四个文化特性:非主流、视觉系、吐槽君、真实感,来自政府部门、高等院校和企业等数十位代表,大部分人都表示不能完全理解这四个词的含义,更谈不上为其提供契合的文化服务和产品。未来的文化消费要着重关注新生代群体的文化特点,传统的思想政治教育、被动接受型的送书送电影送戏已经很难引起他们的兴趣。在这种后现代主义文化全面扩张的时代,为提升国家未来的发展潜力,亟需站在前瞻高度关注新生代群体的文化选择趋势,探寻现实对策培育新生代群体的文化自觉性。同时,以社交网络、微信和移动端等方式为代表的新媒介,在文化传播的能量上远远超过一些传统方式。新媒介带给人的感官延伸后,必然带来思维和行为发生的改变,甚至带来整个社会观与社会结构的改变。例如有的艺术家在创作作品时,已不是传承的概念,而是基于技术的突变行为,加上移动互联网技术层面平台的延展,将使这种突变影响未来文化的发展方向。
(四)深化改革提高大众文化消费的积极性
加快构建和培育开放竞争有序的现代文化市场体系,进一步放宽市场准入条件,削除市场竞争门槛,激励各种类型的文化企业参与市场自由竞争,通过市场竞争促使文化企业不断创新,向消费者提供更多可供选择的文化产品和服务,以有效的供给创造需求。适当引导文化产品与服务的生产、消费方向,对于高雅的、学术含量高的、受众范围小的文化产品与服务,政府应给予一定扶持,使其发挥在相关领域不可替代的“标杆”作用。进一步完善社会保障制度,增加公众福利,解决好民生问题,尤其要压缩一般教育开支,提升文化消费内在动力。完善职工带薪体假制度,并用政策、法规对这一制度加以强化、规范,增加假日文化消费空间。
从经济发展来看,文化消费是稳增长的重要引擎,从民生来看,文化消费与群众的幸福指数密切相关。文化消费作为扩大内需的重要举措,也是全面建设小康社会的目标中能够体现人民生活质量的一项重要指标,“十三五”时期将是中国居民的文化消费换代升级的关键期和转折期,要建立扩大文化消费需求的长效机制,把扩大文化消费需求作为扩大内需的战略重点,进一步释放城乡居民消费潜力。
参考文献:
[1]国家统计局2014年国民经济和社会发展统计公报2015年国民经济和社会发展统计公报
[2]国家统计局2016年上半年国民经济运行情况2016年7月15日
[3]徐望论如何激活我国大众文化消费潜力[J].文化学刊,2016(1)
[4]毛中根,孙豪中国居民文化消费增长阶段性分析[J].财经科学,2016(1)
[5]高敏,徐新桥文化消费与文化产业发展的关联度[J].重庆社会科学,2015(11)
[6]中央文化企业国有资产监督管理领导小组办公室、中国社会科学院文化研究中心中国文化消费报告(2014)[M].北京:社会科学文献出版社,2014
光纤通信技术发展所涉及的范围,无论从影响力度还是影响广度来说都已远远超越其本身,并对整个电信网和信息业产生深远的影响。它的演变和发展结果将在很大程度上决定电信网和信息业的未来大格局,也将对21世纪的社会经济发展产生巨大影响。本文仅从五个方面加以论述。
纳米技术与光通信
纳米是长度单位,为10-9米,纳米技术是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。建立在微米/纳米技术基础上的微电子机械系统(MEMS)技术目前正在得到普遍重视。在无线终端领域,对微型化、高性能和低成本的追求使大家普遍期待能将各种功能单元集成在一个单一芯片上,即实现SOC(System On a Chip),而通信工程中大量射频技术的采用使诸如谐振器,滤波器、耦合器等片外分离单元大量存在,MEMS技术不仅可以克服这些障碍,而且表现出比传统的通信元件具有更优越的内在性能。德国科学家首次在纳米尺度上实现光能转换,这为设计微器件找到了一种潜在的能源,对实现光交换具有重要意义。
可调光学元件的一个主要技术趋势是应用MEMS技术。In-Stat/MDR预测,在光学网络中应用MEMS的销售额将由2001年的3310万美元增至2006年的18亿美元,MEMS技术可使开发就地配置的光器件成为可能,用于光网络的MEMS动态元件包括可调的激光器和滤波器、动态增益均衡器、可变光衰减器以及光交叉连接器等。此外,MEMS技术已经在光交换应用中进入现场试验阶段,基于MEMS的光交换机已经能够传递实际的业务数据流,全光MEMS光交换机也正在步入商用阶段,继朗讯科技公司的“Lamda-Router”光MEMS交换机之后,美国Calient Networks公司的光交叉连接装置也采用了光MEMS交换机。
光交换是实现高速全光网的关键
光交换是指光纤传送的光信号直接进行交换。长期以来,实现高速全光网一直受交换问题的困扰。因为传统的交换技术需要将数据转换成电信号才能进行交换,然后再转换成光信号进行传输,这些光电转换设备体积过于庞大,并且价格昂贵。而光交换完全克服了这些问题。因此,光交换技术必然是未来通信网交换技术的发展方向。
未来通信网络将是全光网络平台,网络的优化、路由、保护和自愈功能在未来光通信领域越来越重要。光交换技术能够保证网络的可靠性,并能提供灵活的信号路由平台,光交换技术还可以克服纯电子交换形成的容量瓶颈,省去光电转换的笨重庞大的设备,进而大大节省建网和网络升级的成本。若采用全光网技术,将使网络的运行费用节省70%,设备费用节省90%。所以说光交换技术代表着人们对光通信技术发展的一种希望。
为了使美梦早日成真,将理想变为现实,目前,全世界各国都正在积极研究开发全光网络产品,其中关键产品便是光变换技术的产品。据CIR市场报告预测,到2005年,美国光交换技术将创造11亿美元的市场机会。目前市场上的光交换机大多数是光电和光机械的,随着光交换技术的发展和成熟,基于热学、液晶、声学、微机电技术的光交换机将会研究和开发出来,其中以将纳米技术为基础的微电子机械系统MEMS应用于光交换产品的开发更会加速光交换技术的发展。
无源光网络(PON)技术
无源光网络是一种很有吸引力的纯介质网络,避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响,减少了线路和外部设备的故障率,提高了系统可靠性,同时节省了维护成本,是电信维护部门长期以来期待的技术。无源光网络作为一种新兴的覆盖“最后一公里”的宽带接入光纤技术,其在光分支点不需要节点设备,只需安装一个简单的光分支器即可,因此具有节省光缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。
PON包括APON、EPON和GPON三种:ATM-PON(APON,即基于ATM的无源光网络), APON 在传输质量和维护成本上有很大优势,其发展目前已经比较成熟,国内的烽火通信、华为等厂商都有实用化的APON产品;
Ethernet-PON(EPON,基于以太网的无源光网络), EPON是基于以太网的无源光网络,为了克服APON标准缺乏视频能力、带宽不够、过于复杂、造价过高等缺点,EPON应运而生;
GPON(Gigabit PON),GPON是一种按照消费者的需求而设计、运营商驱动的解决方案。具有高达2.4Gb/s速率,能以原格式传送多种业务,效率高达90%以上,是目前世界上最为先进的PON系统,是解决“最后一公里” 瓶颈的理想技术。
在这里我们重点介绍一下EPON。
1、EPON的发展现状
EPON是几个最佳技术和网络结构的结合。EPON作用点到多点结构,无源光纤传输方式,在以太网上提供多种业务。目前,IP/Ethernet应用占到整个局域网通信的95%以上,EPON由于使用经济高效的结构,是连接接入网最终用户的一种最有效的通信方法。
目前接入网仍是大容量局域网和骨干网之间的瓶颈,在用户侧的本地网络已经普遍具有支持10M至100M速率的能力,在城域网侧已经可以支持千兆和万兆速率,但用户和城域网之间数据的传送速率却大部分不足1M甚至只有几十K。接入网在整个通信网中的地位应该得到加强。EPON在全光网中的地位更显重要。
2、EPON的应用与特点
接入网采用电信运营级的以太网技术EPON,将形成从局域网、接入网、城域网到广域网全部是以太网结构,大大提高整个网络的运行效率。EPON的特点和应用优势表现在如下几个方面:
EPON是一种面向未来的技术,它是一个多业务平台,可以同时提供IP业务和传统的TDM业务。QOS可以得到完全保证,并遵循IEEE 802.3ah标准。
EPON带宽分配灵活,对带宽的分配和保证有一套完整的体系,实现用户级的服务水平协议SLA。还可根据需要对每个用户甚至每个端口实现基于连接的带宽分配,并可根据业务合约保证每个用户连接的QOS。
EPON可使运营商大大降低运营维护费用。因为大楼内不用机房、无需供电设备,支持远端光网络单元/光网络终端(ONU/ONT)的自动测距和自动加入,网络扩容便利,尤其是局端设备和用户端设备为统一网管。
EPON系统能提供可调节的、有优先级和带宽保证的服务,将非常具有吸引力。届时可使用长距离、宽带宽(20km、1.25G)的光纤接入和传输,非常适合于光纤到楼或光纤到办公室的应用。
“虚拟光纤”技术(FSO)
FSO即自由空间光通信系统,是以激光为载体,用点对点或点对多点的方式在空中实现连接,FSO技术具有与光纤技术相同的带宽传输能力,理论上甚至没有带宽上限,使用与光纤相似的光学发射器和接收器,甚至还可以在自由空间实现波分复用(WDM)技术,因此获得了“虚拟光纤”的桂冠。
FSO作为一种宽带接入方式,可以传输数据、语音和影像等,具有高带宽、低误码率、安装快速、使用方便、灵活自如、安全可靠等优点,其缺点是受恶劣天气影响较大。它应用范围广,在一些特殊地区也可使用。如在城市密集区短距离通信方面有很大优势,它施工方便、工期短、价格低,尤其是在一些难以跨越的布线障碍或对建网速度要求快的情况下,FSO可以代替光纤进行网络连接。
随着信息化时代的到来,FSO的应用也不断拓展,在那些设有光纤连接的中小企业、在建筑物比较分散的企业局域网子网之间,尤其是在一些不宜布线的场所,如古建筑、具有危险性的工厂及车间等,都离不开FSO。据国际机构预测,FSO市场在2005年将达到8.65亿~20亿美元。
作为光纤设备的备份设备,FSO也责无旁贷,如银行、证券公司、政府机关等重要部门时刻不能中断通信。3G移动通信的不断升温,也促进FSO行业的大发展。因为3G需要密集的基站布置,而FSO可以比微波更便于实现新建基站和已有基站的互连。
光通信的未来―――光孤子通信系统
在常规的线性光纤通信系统中,光纤损耗和色散是限制其传输容量和距离的主要因素。由于光纤制作工艺的不断提高,光纤损耗已接近理论极限,因此光纤色散已成为实现超大容量、超长距离光纤通信的“瓶颈”,亟待解决。人们用了一百多年的时间来探讨,发现由光纤非线性效应所产生的光孤子可以抵消光纤色散的作用,利用光孤子进行通信,可以很好解决这个问题,从而形成了新一代光纤通信系统,也是21世纪最有发展前途的通信方式。
任何事物都是在发展中前进,光通信在超长距离、超大容量发展进程中,遇到了光纤损耗和色散的问题,限制了其发展的空间。科学家和业内人士受自然界的启发,发现了特殊的光孤子波,人们设想在光纤中波形、幅度、速度不变的波就是光孤子波。利用光孤子传输信息的新一代光纤通信系统,真正做到全光通信,无需光、电转换,可在超长距离、超大容量传输中大显身手,是光通信技术上的一场革命。
1、线性光纤通信系统的发展及其局限
(1)线性光纤通信系统是当前无与伦比的信息传输方式
当前的光纤通信属线性光纤通信系统。线性光纤通信容量比电缆通信容量大10亿倍,一根比头发丝还细的光纤可以传输几万路电话和几千路电视,由20根光纤组成的光缆,每天可通话7.62万人次,而1800根铜线组成的电缆,每天只能通话900人次。线性光纤通信还具有不受大气干扰、中继距离长(可达200km)、信息容量大(2000Mbit/km)、重量轻、占空小、抗电磁干扰强、绝缘性好、串话小、保密性强等优点,是当今最好最主要的信息传输方式。
(2)线性光纤通信的向前发展受到阻力限制
我们知道光纤的损耗和色散是限制线性光纤通信系统传输距离和容量的两个主要因素,尤其在Gbit/s以上的高速光纤通信系统中,色散将起主要作用,即由于脉冲展宽将使系统容量减少,传输的距离受到限制。
①光纤损耗
光脉冲在光纤中传输时有光损耗,这就使光的能量不断地衰减,为了实现长距离的传输,就得在一定距离上建立中继站,以使衰减的光信号增强,中继站是由检测器、调制器和激光器所组成的光电组合系统。现在,线性光纤通信系统的传输速率可达到2Gbits/s。10Gbits/s的线性光纤通信系统正在研制中。要达到如此高的传输速率时,检测器和强度调制器已受到电子响应时间的限制,中继站的造价也十分昂贵,限制了线性光纤通信系统传输速率的进一步提高。
目前,在1.55μm波长处,光纤损耗己做到0.18dB/km,使光信号无中继传输距离达100km,这一数值已接近理论极限值0.1dB/km,在光纤损耗方面已无太大潜力可挖。
②光的色散
光的色散指的是由于物质的折射率与光的波长有关系而发生的一种现象。对于一定物质,折射系数n是波长λ的一定函数:
n=f(λ)
决定折射率n随波长λ而改变快慢的量,称为物质的色散。
色散怎样使光脉冲信号在传输时展宽。由于任一光脉冲都可以表示为不同频率分量的组合,当色散效应存在时,使得光脉冲中不同频率分量的运动速度不一致,这样就使得光脉冲在传输过程中发生变形。研究表明,在光纤的正常色散区域中和反常色散区域中,光脉冲传输的特性是不同的。在光纤的正常色散区域中,光脉冲的较高频率分量(蓝移)比较低的频率分量(红移)传输得慢,而在光纤的反常色散区域中,蓝移比红移传输得快,其群速度色散(GVD,Group Velocity Dispersion)效应的最终结果导致光脉冲展宽。所以色散便是线性光纤通信系统继续提高的主要阻力。解决这一难题的是非线性光纤通信系统―――光孤子通信系统。
2、非线性光纤光孤子通信系统的构成
(1)光孤子通信系统的基本组成
目前已提出的光孤子通信实验系统的构成方式种类较多,但其基本部件却大体相同,图1所示即为其基本组成结构。
图中的孤子源并非严格意义上的孤子激光器,而只是一种类似孤子的超短光脉冲源,它产生满足基本光孤子能量、频谱等要求的超短脉冲。这种超短光脉冲,在光纤中传输时自动压缩、整形而形成光孤子。电信号脉冲源通过调制器将信号载于光孤子流上,承载的光孤子流经EDFA放大后进入光纤传输。沿途需增加若干个光放大器,以补偿光脉冲的能量损失。同时需平衡非线性效应与色散效应,最终保证脉冲的幅度与形状稳定不变。在接收端通过光孤子检测装置、判决器或解调器及其它辅助装置实现信号的还原。
(2)与普通线性光纤通信系统的不同
①EDFA掺铒光纤放大器
光孤子在使用EDFA的系统中能稳定传输的特性是光孤子通信能实用的一个关键。因为光纤的损耗不可避免要消耗孤子能量,当能量不满足孤子形成的条件时,脉冲丧失孤子特性而展宽,但只要通过EDFA掺铒光纤放大器给孤子补充能量,孤子即自动整形。利用孤子这一特性,可进行全光中继,不再需要像常规光纤通信系统那样在中继站进行光―――电―――光的转换,实现了全光传输,一般每30~50km加一个EDFA,是一种集总式能量补充方式。
②预加重技术
预加重技术,也称为动态光孤子通信。在上述集总式能量补充系统中,即使光纤的色散有抖动,这种孤子也是稳定的。在放大器的间距与孤子的特征长度可比拟时,如果使进入光纤的脉冲峰值功率大于基态孤子所要求的峰值功率,则所形成的孤子也能长距离稳定传输,这种技术通常被称为预加重技术,也称为动态光孤子通信。
③抑制戈登―豪斯效应
所谓戈登―豪斯效应是一种抖动。采用放大器的自发辐射噪声,是一种不可避免的热噪声,它与孤子相互作用后,造成孤子中心频率的随机抖动,进而引起孤子到达接收端的抖动,即戈登―豪斯效应。这一效应是限制孤子传输系统容量、放大器间隔等系统指标的重要因素。解决的办法是在放大器后加一个带通滤波器即能较好的抑制戈登―豪斯效应。
④波分复用技术
光孤子也可实现波分复用,即利用不同波长的光孤子在同一光纤中传输;也可利用不同偏振方向的光孤子在同一光纤中传输,即偏振复用,进一步提高传输质量和容量。
3、国内外光孤子通信走向实用的动态
(1)光孤子通信研究的三个阶段
①1973至1980年为第一阶段
首先将光孤子应用于光通信的设想是由美国贝尔实验室的A.Hasegawa于1973年提出的,他经过严格的数学推导,大胆地预言了在光纤地负色散区可以观察到光孤子的存在,并率先开辟了这一领域的研究工作,拉开了这一阶段以理论研究的序幕。
②1981至1990年为第二阶段
主要工作是关键部件的研制。自从70年代初提出光孤子的概念以来,由于以后的十多年未能有效地观察到光孤子的存在,直到1983年,美国贝尔实验室的Mollenauer研究小组首次研制成功了第一支色心锁模孤子激光器CCL,从而揭开了实验研究的序幕。
③1991年至今为第三阶段
主要工作是建立实验系统并向实际应用迈进。在这阶段,半导体激光器和EDFA在光孤子通信试验系统中的成功应用,拉开了光孤子通信走向实用化的序幕。科学家认为,本世纪初,全光通信将走向实用化。
(2)光孤子通信在美国和日本的实用化进程
在全世界范围,全光通信系统已在横跨大西洋的TAT-10系统和横跨太平洋的TPC-15系统上首先应用。在光孤子通信领域,美国和日本拥有领先地位。
①美国
美国贝尔实验室Mollenauer研究小组的实验系统是世界上最早的光孤子实验系统,他们首次检测出脉宽为10ps的光孤子经10km传输无明显变化,从而首次从实验上证实了光孤子传输的可能性。
美国贝尔实验室已成功地将激光脉冲信号传输了5920km,还利用光纤环实现了5Gbit/s、传输15000km的单信道孤子通信系统和传输11000km总码速达到10Gbit/s的双信道波分复用孤子通信系统;美国光谱物理公司已制成能产生4X10-13s的孤立波脉冲信号器件。
②日本
1995年,在日本东京地区的光纤局域网上,NTT公司首次实现了10Gbit/s、2000km的光孤子现场直通测试,从而将实验室内的实验转升为现场实验,在实用化进程中迈出了十分重要的一步。
日本利用普通光缆线路成功地进行了超高20Tbit/s、远距离1000km孤立波通信;日本电报电话公司在1992年推出速率为10Gbit/s、能传输12000km的直通光孤子通信实验系统。
(3)光孤子通信在中国
①1994年“掺铒光纤放大器EDFA”通过鉴定
由武汉邮电科学研究院研制的掺铒光纤放大器EDFA,具有增益高、噪声低、增益特性与光偏振状态无关、在多路系统中信道交叉串拢通常可以忽略等一系列优点,达到了世界先进水平。在光端机的发送端加后置式掺铒光纤放大器,在接收端加低噪声前置掺铒光纤放大器,就可以使2.488Gbit/s系统具有跨越100~250km无中继距离的能力,并可大大降低中继成本。
②1999年“OTDM光孤子通信关键技术研究”通过验收
该项目成功研制了增益开关激光器和2.5Gbit/s的RZ脉冲光接收机,并在以下各技术领域取得成功:
a.采用色散补偿光纤对光脉冲进行压缩;
b.采用2.5Gbit/s~20Gbit/s的光信号复用;
c.从20Gbit/s的复用系统中提取2.5Gbit/s电时钟;
d.采用非线性光学环路实现2.5~20Gbit/s的解复用;
e.采用啁啾光栅对20Gbit/s信号在标准单模光纤中传输105km后造成的色散进行补偿;
f.研制2.5Gbit/s铌酸钾强度调制发送单元;
g.进行20Gbit/s、105km的光纤传输。
4、光孤子通信的优越性及其展望
(1)光孤子通信的优越性
①光孤子通信系统极大地提高了传输容量和距离
综上所述,光孤子通信克服了色散的制约,当光强度足够大时会使光脉冲变窄,脉冲宽度不到一个ps,可使光纤的带宽增加10~100倍,极大地提高了传输容量和传输距离,尤其是当光速度超过10Gbit/s时,光孤子传输系统显示出明显的优势。光孤子通信作为新一代光纤通信系统在洲际陆地通信和跨洋通信等超长距离、超大容量通信系统中大显身手。
②光孤子通信系统从根本上改进了耦合损耗和兼容问题
光孤子通信系统不但容量大、频带宽、增益高,更可贵的是它能够从根本上改进现有通信中的光电器件和光纤耦合所带来的损耗和兼容问题,是一场光纤通信的革命。
③光孤子通信系统解决了高温自动控制和测量
光孤子通信系统由于没有使用电子元件,可以在很高的温度下工作,甚至是1000度的高温。这对高温条件下的自动控制或测量具有划时代的意义,为人类提供了新的理想的传输系统,意义重大。
(2)光孤子通信的未来展望
非线性光纤光孤子通信是一种全新的超高速、大容量、超长距离的通信技术。信息传输容量比现在最好的线性光纤通信系统还要高出1至2个数量级。该系统将成为21世纪的主要通信系统。