1、概述

根據(jù)光波的雙重性（波動性和微粒性），可將光纖通信分為經(jīng)典光纖通信和和量子光纖通信兩大類。波動理論認(rèn)為光是一種電磁波，因此電磁場理論也適用于光波，從而形成經(jīng)典光纖通信系統(tǒng)；微粒論觀點認(rèn)為光是由一種具有一定能量的光量子流組成，從而形成量子光纖通信系統(tǒng)。這種分類的方法的細(xì)分類詳見下表1-1。

表1-1：根據(jù)光波的雙重性對光纖通信系統(tǒng)的分類

根據(jù)光通信通信原理上看，光通信可依據(jù)所使用的光波長、傳輸信號形式、傳輸光纖類型和光接收方式等的不同分為五大類，詳見下表1-2。

表1-2：根據(jù)光通信原理對光纖通信系統(tǒng)的分類

2、經(jīng)典光纖通信系統(tǒng)

對于經(jīng)典光纖通信系統(tǒng)，是我們目前正在大量使用的強度調(diào)制/直接檢波（IM/DD）、復(fù)用通信、光孤子通信、相干光通信等方式的通信系統(tǒng)，已廣泛的應(yīng)用信息通信領(lǐng)域，均屬于經(jīng)典光通信模式。在這里，光子雖作為信息的載子，但沒有顧及它的量子特性。在經(jīng)典通信模式里，其通信容量最終受到量子噪聲極限的限制。這就可能是未來高速信息化社會中通信系統(tǒng)將要遇到的最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

3、量子光纖通信系統(tǒng)

為了克服經(jīng)典光纖通信系統(tǒng)中的量子噪聲受限桎梏，人們非經(jīng)典地研究了光子的量子特性（微粒性），并開辟了基礎(chǔ)光子學(xué)的研究領(lǐng)域。已提出了一種稱之量子光纖通信，或稱光通信的非經(jīng)典通信模式。它的發(fā)射端是一種新型的非經(jīng)典激光器（或稱亞伯松態(tài)，或稱光子數(shù)態(tài)光子源），發(fā)射出均勻的光子流，經(jīng)光子調(diào)制器，對每個光子編碼載入信息。信道仍然是光纖，但它是非經(jīng)典信道。接收端是由量子非破壞測量（QNDM）裝置與光子計數(shù)器構(gòu)成。由于是光子數(shù)態(tài)，并對光子與光子數(shù)編碼，不再受量子噪聲限制，因此信息效率與信噪比大幅度增長。又因為使用QNDM解調(diào)，光子計數(shù)器接收，不但進(jìn)一步提高了信噪比，而且由于不再需要從信號中吸取能量，因此接收靈敏度也有實質(zhì)上的提高。形象地講：量子光纖通信即為光子通信，在這里，一個光子有可能將大量的信息長距離地傳送給大量的收信者。

顯然，光子通信的開拓，將在觀念上、原理上引起通信領(lǐng)域的一場深刻變革。不過，實事求是地講，光子通信雖屬最理想的通信模式，前景誘人，但與上述幾種光通信模式比較，條件苛刻，技術(shù)難點多。

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