為什麼在光通信發展歷史上，從一開始希望傳輸越來越長，現在卻關心越來越短的應用？

01-26

自由討論

原來說光纖通信主要就是指長距離。這幾年隨著人們對通信容量的需求，有幾塊市場起來了，即樓主說的短距離，

1. 接入網。即所謂的最後一公里的問題。隨著成本的不斷下降，光纖到戶大面積鋪開。

2. 數據中心光互聯。隨著數據中心規模的日益擴大，傳統的銅線互聯面臨功耗的巨大挑戰。光互聯現在已經是標準的數據中心互聯解決方案。這塊市場現在每年增長很快。

3. 晶元間的光互聯。這主要是為了解決IC晶元間的高速互聯問題，如CPU和內存的通信。這個尚在研究階段。

4. 其它需求。隨著硅光子學的逐漸成熟，大規模標準化低成本量產高性能光器件成為可能。在成本大大降低的情況下，光器件和模塊未來有望謀求其它市場。開個腦洞，說不定未來能夠取代 USB介面。

以上幾個方面，都是樓主說的短距離的應用。可以說這主要由兩方面驅動的，首先肯定是人們的需求，其次是光通信技術的發展導致器件的小型化和越來越低的成本。

大膽預測一下，隨著光通信技術的發展，以後絕大部分信息互聯的應用都將被光互聯取代。畢竟光波導是目前已知的最佳的信息傳輸媒介，擁有最低的損耗，最小的尺寸，同時可以載入最高速的信號。

以下是個人觀點：

目前長距離傳輸目前比較成熟，而幾年來短距應用主要是短距離大容量的需求帶來的。

長距離幹線傳輸的技術也可用於短距離的接入或傳輸，長距對於性能要求更高，短距對於價格更敏感。

在光通信技術發展的前期，相對於電器件來說，光纖提供的傳輸容量幾乎是無限的，因此傳輸距離是首先考慮的因素，實現的途徑是降低光纖損耗，補償光纖色散，和採用光中繼器。通過採取這些技術，能實現越洋的傳輸，基本滿足了地球上傳輸距離的要求。

英特網發展帶來了傳輸容量提升的需求，EDFA的突破，使WDM能夠實現大容量長距離傳輸。09年以來，相干通信的逐步成熟又極大地提升了傳輸容量。目前來看，幹線光傳輸的可提供的容量領先於實際的需求，很人多認為，只要通過簡單地多鋪光纖就可以滿足10年的需求，因此可以說在這個階段技術已經相對成熟。

這些年，一些應用場景，如數據中心的傳輸，和5G接入網，都產生了短距大容量傳輸的需求。光器件和DSP器件的發展，也讓低成本大容量的短距傳輸也有研究和發展的空間。

謝邀，簡單說一下

工程首先要滿足基本需求。遠距離的通信肯定比近距離的更基本（極端一點的例子就是，近的距離其實你不用通信也可以通過其他方式簡單地傳遞信息）。。。所以先遠後近

其次，以前在距離問題上面是有瓶頸的，比如中繼放大，光纖的損耗和色散。。。現在已經解決了，結合前面說的需求的問題。自然開始關注短距離的了

但其實現在的短距離傳輸已經和傳統的通信的意義不一樣了。現在的短距離應用更多得是滿足計算單元的數據交換，而非人的數據通信（不過本質一樣）。。。隨著人的通信越來越便捷，又有人發現硬體計算能力受制於cpu間，cpu和存儲單元的通信速度。。。所以目光更加聚集在短距離應用上了。。。最極端的應該是片上，片內的光互聯（optical interconnection）。當然離子阱和原子間的互聯也有。。比如Ion-photon network，是量子計算的一個分支

大概就是這樣

先說一個我在UCL學習時我的導師的一個項目來看看短距離光通信到底發展到了什麼程度。

這個項目是將光纖去除，也就是沒有媒介了，用激光直接進行信息的極短距離傳輸。這樣的好處是沒有了媒介造成的損耗，傳輸的速率等性能大大的提升。但是目前這些技術還只存在於實驗室里，並不能商業化。

其實其他幾位說的很正確，需求決定一切。

並不是說希望傳輸越來越短，這是一個解決問題的過程，之前容量性能等要求比較小，那麼關鍵在於解決通信通信過程中的色散，衰減損耗等等。而隨著技術的不斷完善，遠距離光纖通信的各種問題已經得到了很好的解決，同時各種設備越來越先進，對於容量，速度，性能等要求越來越高，那麼需求又轉變為容量，性能等。

增大容量，性能，那麼傳輸距離就一定會變短，這是一個trade off。當大容量高性能短距離傳輸實現後，需求又變為大容量高性能長距離傳輸，問題的重心又會回到長距離上。

1.這幾年移動終端越來越多，對提升長距離主幹網容量的需求是有的，從11年到16年起碼需要20幾倍；

2.但是光通信技術提升跟不上需求，從11年到16年利用相干通信（qam）技術把容量只提升了5倍左右；

3.2000年前的EDFA和波分復用技術大大提升光通信容量，使光通信技術井噴了一把，目前有研究的模分復用（空分復用的一種）在性能上改進不是很大，難以推廣，也有利用軌道角動量技術，前景很大，但是不知道什麼時候能商用；

4.總的來說感覺現在光通信（fttx這一塊）從研髮型走向產業工程型(通過鋪設更多光纖提升主幹網容量)，這點可以從韓國日本這些光通信強國看出來；

5.光通信需要革命性的成果來實現再一次井噴。

6.感覺目前短距離光互聯主要用在數據中心。大數據時代的到來使一些互聯網企業的數據中心規模日益擴大(來搞雲存儲，雲數據，雲計算，雲～)。高速，低成本的光互聯方案是解決數據中心互聯的大趨勢。

這是小光光博士給的見解，時間節點和具體倍數未具體調查

打個比方～

從前你從杭州去北京，做個綠皮火車搖幾天；這個時候你想的是把鐵路速度提上去；

後來鐵路提速，十幾個小時一晚上，你覺得還是不夠；

後來高鐵通了，六個小時就好；結果你發現從家裡出發坐公交去高鐵站就要花三個小時轉車以及堵在路上，明明只有二十公里！

這個時候你還會想，「高鐵要從六小時提到五小時就好了」嗎？

這個時候最有效率的策略應該是，提高從家門口到高鐵站的傳輸效率！

1. 成百上千公里的遠距離傳輸當然很重要，對這部分的關心並沒有減少。現在是單波100Gbps的速率，接下來要做單波400Gbps.

2. 上述講的遠距離傳輸用於洲際、國際，省際間的骨幹傳輸。但是量更大的是城域網光傳輸，包括城域交換機、核心路由器，用於無線網路回傳的PTN，包括3G/4G基站上的光模塊，以及數據中心內部的。這些小於100公里的光模塊的需求量更大，當然單價比成百上千公里的要便宜很多。一般來講，2km/10km/40km/80km，隨著距離的上升，同一速率的光模塊需求量遞減。

3. 在小於100公里的這個範疇內，長距離，10/20/40/80公里當然也是重點。業界要考慮到成本和產品功能的平衡。如果短距離的能滿足且便宜很多，那麼就會集中精力把這部分短距離的，比如無線基站和數據中心裡的，做到盡量便宜。但是實際上業界也很關心大於10公里的長距離，且速率越高長距離越難做。

簡單的說，每種技術的距離帶寬積可以認為是個常數。最先遇到帶寬瓶頸的是長距離，隨著對帶寬需求的增加，慢慢的短距離也遇到了瓶頸，只好把目光轉向光。

這裡說的越來越短是指的接入網？最後一公里？還是指其他的光學應用？

因為各種骨幹網以及相應設備已經過幾十年的研究與應用，長距離的光纖系統已經非常成熟。

長距離光通信的基本的問題都已研究清楚，基本只剩下材料和器件的提升了。