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为了满足高速大容量的要求，设备存在一些缺点，如带宽限制、时钟偏移、串扰严重、功耗高等。导致通信网络出现“电子瓶颈”现象。为了解决这一问题，人们提出了全光网络(AON)的概念，由于其良好的透明性、波长路由特性、兼容性和可扩展性，成为下一代高速宽带网络的首选。全光网络(AON)、全光网络的优势、结构原理和发展方向概念(AON)所谓全光网络，是指数据从源节点到最终用户节点的传输和交换的全过程发生在光域，即端到端的完整光路中，没有电信号的介入。整个光网络的结构如上图所示。全光网络的优势基于波分复用的全光通信网络可以使通信网络更加可管理、灵活和透明。它具有以下优点，是以前的通信网络和目前的光通信系统所不具备的：(1)省略了大量的电子器件。整个光网络中光信号的流动不存在光电转换的障碍，克服了途中电子器件信号处理速率提高的困难，节省了大量电子器件，传输速率大大提高。(2)提供多份协议的业务。整个光网络采用波分复用(WDM)技术，按波长选择路由，可以方便地提供各种协议的服务。(3)组网灵活性高。整个光网络非常灵活，可以在任意节点提取或添加某个波长。(4)可靠性高。由于沿途没有转换和存储，全光网络中很多光器件都是无源的，所以可靠性高。全光网络中的关键技术1光交换技术光交换技术可分为光交换技术和分组交换技术。光路交换可以分为三种类型，即空分(SD)、时分(TD)和波分/频分(WD/FD)光交换，以及这些交换形式的组合。其中，空分交换根据光矩阵交换中使用的技术可以分为两种，一种是基于波导技术的波导空分，另一种是利用自由空间光传播技术的自由空间分光交换。在光分组交换中，异步传输模式近年来得到了广泛的研究。2光交叉连接(OXC)技术OXC是一种用于光纤网络节点的设备。通过交叉连接光信号，可以灵活有效地管理光纤传输网络，是实现可靠的网络保护/恢复、自动布线和监控的重要手段。OXC主要由光交叉连接矩阵、输入接口、输出接口、管理控制单元等模块组成。为了增加OXC的可靠性，每个模块都有主备冗余结构，OXC自动在主备之间切换。输入和输出接口直接连接到光纤链路，并分别适配和放大输入和输出信号。控制单元通过编程监视和控制光交叉连接矩阵和输入/输出接口模块。光交叉连接矩阵是OXC的核心，要求无阻塞、低延迟、宽带、高可靠性，具有单向、双向和广播功能。OXC也有三种类型：空分、时分和波分。3光分插复用在波分复用(WDM)光网络领域，人们的兴趣越来越集中在光分插复用器上。这些器件在光波长领域具有传统的时域SDH分插复用器(SDHADM)的功能。特别地，OADM可以从WDM光束中分出一个信道(分出功能)，并且通常以相同的波长将新信息插入到光载波中(插入功能)。对于OADM来说，出口与插入口之间、输入口与输出口之间必须有高度的隔离度，以尽量减少同波长干扰效应，否则会严重影响传输性能。已经提出了几种实现OADM的技术：WDM D
4光放大技术光纤放大器是建立全光通信网络的核心技术之一，也是DWDM系统发展的关键因素。DWDM系统的传统基础是掺铒光纤放大器(EDFA)。该光纤在1550 nm窗口具有较宽的低损耗带宽，可以容纳DWDM光信号，同时在一根光纤上传输。使用这种放大器的多路传输系统可以扩展，而且经济合理。EDFA出现后，迅速取代了电信号再生放大器，大大简化了整个光传输网络。然而，随着对系统带宽需求的增加，EDFA已经开始显示出它的局限性。因为可用带宽只有30 nm，同时又想传输尽可能多的信道，所以每个信道之间的距离很小，一般只有0.8~1.6 nm，容易导致相邻信道之间的串扰。因此，EDFA的带宽实际上限制了DWDM系统的容量。最近的研究表明，1590 nm宽带光纤放大器可以将DWDM系统的工作窗口扩展到1600 nm以上。贝尔实验室和NH的研究人员已经成功开发了实验DBFA。这是一种基于二氧化硅和诱饵的双波段光纤放大器。它由两个独立的子波段放大器组成：传统的1550nm EDFA(1530nm ~ 1560nm)；nm)；1590纳米扩展波段光纤放大器EBFA。EBFA和EDFA的结合可以使DWDM系统的带宽(75 nm)增加一倍以上，并为信道提供更多的空间，从而减少甚至消除串扰。因此，1590 nmEBFA是满足日益增长的大容量光纤系统需求的重要一步。全光网络的挑战和发展前景。挑战(1)网络管理。核心光网络的网络管理除了基本功能外，还应包括光层波长路由管理、端到端性能监控、保护和恢复、疏导和资源分配策略管理。(2)互联互通。和ITU光互联网论坛(OIF)正在进行互操作和互连的研究，并取得了一些进展。ITU的研究重点是光层互操作性标准的开发。OIF更加关注光层和网络其他层之间的互操作性，并专注于客户端层和光层之间的接口定义的开发。(3)光学性能监测和测试。目前大部分光层的性能监控和性能管理还没有定义，但是正在开发中。2发展前景全光网络是通信网络的发展目标，分两个阶段完成。第一阶段是全光传输网络，即在点对点的光纤传输系统中，整个过程不需要任何光电转换。长距离传输完全依靠光波沿光纤传播，在发送方和接收方之间称为点对点全光传输。第二阶段是完整的全光网络。上述用户间的全方位光传输网络建成后，信号处理、存储、交换、复用/解复用、入网/退网等多项功能。必须通过光子技术来完成。完成从末端到瑞士的光传输、交换、处理等功能，这是全光网络发展的第二阶段，即完整的全光网络。
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