大家好，今天这篇文章，我将为大家介绍一些光通信的基础知识。
我们知道，我们的整个通信网络对光通信技术有着极大的依赖，无论是网、光纤宽带还是5G，都离不开光通信技术的支撑。
光通信是利用光信号携带信息进行传输的技术。光波是电磁波的一种，因此光信号也符合电磁波的物理特性。
想要提升光通信的信息传输量，主要有以下几种思路：
第一个思路是提升信号的波特率。波特率是指单位时间内传送的码元符号的个数，通俗地说，就是我每秒传输的符号越多，信息量自然就大。随着芯片处理技术从16nm提高到7nm和5nm，光学器件和光电转换器件的波特率也从30+Gbaud提高到了64+Gbaud、90+Gbaud甚至120+Gbaud。
波特率并不是无限大的，越高技术实现的难度也就越大。特率的器件会带来一系列系统性能损伤问题，需要更先进的算法和硬件进行补偿。对于二进制信号，每个符号可以表达一个比特（bit），而对于四进制信号，一个符号可以表达两个比特，因此每秒的符号数（波特率）就等于每秒的比特数（比特率）。如果想要提升每秒的比特数（信息传输速率），我们也需要考虑让一个符号能尽量表达更多的比特。
第二个思路是采用更多的光纤数或通道数。使用更多的光纤可以成倍增加信息量，但这种方式涉及到投资成本，而且光纤数太多，安装也会很麻烦。因此在一根光纤里建立多个信道是一个更好的办法。这些信道可以是空间信道，也可以是频率信道。空间信道包括模式（单模/多模）、纤芯（多纤芯的光纤）和偏振等。频率信道则是通过把不同的业务数据放在不同波长的光载波信号中进行传输。
第三个思路是引入高阶调制技术。采用更高级的调制技术可以提升单个符号所能代表的比特数，从而提升比特率。例如从PAM4和BPSK、QPSK、16QAM、64QAM等调制技术都是用来提升信息传输量的。对于调制，我们可以理解为对电磁波的几个物理维度进行调整来让电磁波符号表达不同的信息。光波也是电磁波，因此光波的调制思路与电通信和移动通信中的调制思路基本一致。光纤通信系统主要有六个物理维度可供复用，即频率（波长）、幅度、相位、时间（OTDM）、空间（空分复用）、偏振等。通过对这些维度的调整，我们可以实现不同的调制方式。高阶调制技术可以大幅提升传输速率，但对元器件性能要求较高，同时需要考虑信道噪声或干扰的影响。另外就是关于一些特别的复用技术如PAM4和偏振多路复用（PDM），它们通过不同的方式实现了信息传输量的翻倍增长。这些都是光通信中常见的提高传输速率的方法。为了更深入理解这些概念和技术应用我们在接下来的文章中会详细介绍一些具体的调制技术和应用实例让大家更加深入了解光通信的魅力和复杂性。感谢您的耐心观看我们下期再见！
