1、超長站距光纖通信傳輸的限制因素

　　光纖傳輸距離主要受光纖的衰減、色散、非線性三方面影響，分別對應為光信噪比受限、色散受限和非線性受限。

　　（1）光信噪比受限

　　信噪比受限主要有兩方面：一是信號經過放大器時引入的噪聲，二是長距離傳輸引入的噪聲。

　　（2）色散受限

　　色散受限是指當信號相鄰碼元間產生碼間干擾，造成接收機產生錯誤的電平從而產生誤碼。光纖中有三種基本色散效應：模間色散、色度色散和偏振模色散。在單模光纖中，色度色散占主導地位。

　　（3）非線性受限

　　克爾效應：在進入光纖的光功率較高的情況下，光纖會表現出與入射光的光強有很強相關性的折射率，從而改變了入射光在介質中的傳輸特性這一現象。

　　受激散射：受激散射是指由于光纖物質中原子振動參與的光散射現象。在受激散射效應中，受激布里淵散射閾值低于受激拉曼散射閾值，因此它是制約光纖通信入纖光功率大小的首要因素。

2、超長站距光纖通信系統的關鍵技術

　　針對光信噪比（OSNR）受限的問題，常用的解決方法包括：降低光放大器的噪聲指數，例如使用等效噪聲指數為負值的拉曼放大技術與遙泵放大技術；使用損耗較小的新型光纖技術，可以降低鏈路損耗，從而提高進接收側前置放大器的光功率；采用前向糾錯編碼技術（FEC）降低接收機對系統光信噪比的要求等。針對色散受限問題，當傳輸速率不大于或傳輸距離較短時，偏振模色散對光纖傳輸系統的影響較小，不需要考慮。而對于色度色散，通常采用啁啾光纖光柵進行色散補償。

　　（1）前向糾錯技術

前向糾錯技術是在發送端的FEC編碼器將待發送的數據信息按一定規則編碼產生監督碼元，從而形成具備一定糾錯能力的碼字。而接收端的FEC譯碼器將收到的碼字序列按預先規定的規則譯碼，當檢測到接收碼組中的監督碼元有錯誤時，譯碼器就對其差錯進行定位并糾錯，這樣可以獲得編碼增益，從而系統的傳輸距離得以提高。FEC可以分為帶外FEC和帶內FEC。
（2）摻鉺光纖放大技術
摻鉺光纖和普通的單模光纖的區別在于它在光纖的芯部加入了微量的鉺，使得它能較好地吸收特定波長（一般是和）的光。摻鉺光纖放大器的出現打破了光纖通信系統傳輸距離受光纖損耗的限制，使全光通信距離大大提高。摻鉺光纖放大器主要用途如下。接收機前置放大、功率放大器、光中繼放大器。
（3）拉曼光纖放大器
拉曼光纖放大器是利用強泵浦光通過光纖傳輸產生受激拉曼散射（SRS）效應來實現光放大的，在滿足更長距離和更大復用速率傳輸中顯示出明顯的優勢。一是拉曼放大是非諧振過程，增益響應僅依賴于泵浦波長及其帶寬，可以得到任意相應波長的拉曼放大。二是其增益介質為光纖本身，可以對光信號進行在線放大，構成分布式放大，實現長距離的無中繼傳輸和遠程泵浦。三是噪聲系數低，與常規摻鉺光纖放大器放大器混合使用，可做成具有寬帶寬、增益平坦、低噪聲和高輸出功率的混合放大系統。四是飽和功率高，增益譜的調整方式直接而且多樣。

（4）光纖光柵補償技術
光纖光柵補償技術因其具有色散補償量大、非線性小、對偏振不敏感、與光纖兼容性好、插入損耗低、結構緊湊等的優勢，使它稱為目前應用前景的技術之一。光纖光柵就是光敏光纖在選定波長光照射后形成的折射率呈固定周期性分布的無源光器件。