光纖通信 （專業(yè)名稱）

2016/12/13 13:49:51

光纖通信 （專業(yè)名稱）光纖通信技術（optical fiber communications）從光通信中脫穎而出，已成為現(xiàn)代通信的主要支柱之一，在現(xiàn)代電信網中起著舉足輕重的作用。光纖通信作為一門新興技術，其近年來發(fā)展速度之快、應用面之廣是通信史上罕見的，也是世界新技術革命的重要標志和未來信息社會中各種信息的主要傳送工具。
光纖即為光導纖維的簡稱。光纖通信是以光波作為信息載體，以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。從原理上看，構成光纖通信的基本物質要素是光纖、光源和光檢測器。光纖除了按制造工藝、材料組成以及光學特性進行分類外，在應用中，光纖常按用途進行分類，可分為通信用光纖和傳感用光纖。傳輸介質光纖又分為通用與專用兩種，而功能器件光纖則指用于完成光波的放大、整形、分頻、倍頻、調制以及光振蕩等功能的光纖，并常以某種功能器件的形式出現(xiàn)。
光纖通信是利用光波作載波，以光纖作為傳輸媒質將信息從一處傳至另一處的通信方式，被稱之為“有線”光通信。當今，光纖以其傳輸頻帶寬、抗干擾性高和信號衰減小，而遠優(yōu)于電纜、微波通信的傳輸，已成為世界通信中主要傳輸方式。
1966年英籍華人高錕(Charles Kao)發(fā)表論文提出用石英制作玻璃絲(光纖)，其損耗可達20dB/km，可實現(xiàn)大容量的光纖通信。當時，世界上只有少數(shù)人相信，如英國的標準電信實驗室(STL)、美國的Corning玻璃公司，Bell實驗室等領導。2009年高錕因發(fā)明光纖獲得諾貝爾獎。1970年，Corning公司研制出損失低達20dB/km，長約30 m的石英光纖，據(jù)說花費了3000千萬美元。1976年Bell實驗室在華盛頓亞特蘭大建立了一條實驗線路，傳輸速率僅45Mb/s，只能傳輸數(shù)百路電話，而用中同軸電纜可傳輸1800路電話。因為當時尚無通信用的激光器，而是用發(fā)光二極管(LED)做光纖通信的光源，所以速率很低。1984年左右，通信用的半導體激光器研制成功，光纖通信的速率達到144Mb/s，可傳輸1920路電話。1992年一根光纖傳輸速率達到2.5Gb/s，相當3萬余路電話。1996年，各種波長的激光器研制成功，可實現(xiàn)多波長多通道的光纖通信，即所謂“波分復用”(WDM)技術，也就是在1根光纖內，傳輸多個不同波長的光信號。于是光纖通信的傳輸容量倍增。在2000年，利用WDM技術，一根光纖光纖傳輸速率達到640Gb/s。有人對高錕1976年發(fā)明了光纖，而2010年才獲得諾貝爾獎有很大的疑問。事實上，從以上光纖發(fā)展史可以看出，盡管光纖的容量很大，沒有高速度的激光器和微電子仍不能發(fā)揮光纖超大容量的作用。電子器件的速率才達到吉比特/秒量級，各種波長的高速激光器的出現(xiàn)使光纖傳輸達到太比特/秒量級(1Tb/s=1000 Gb/s)，人們才認識到“光纖的發(fā)明引發(fā)了通信技術的一場革命!”