光纤通信简史

光纤通信技术是近 30 年迅猛发展起来的高新技术。它的诞生和发展，给世界通信技术带来了划时代的革命。光纤通信是以微光作为信息载体，以光纤作为传输媒介的通信方式。由于光纤的传光性能优异，传输带宽极大，因此，在当今的通信方式中已形成了一个以光纤通信为主，微波    通讯为辅的格局。

1966 年，美籍华人高锟和 George.A.Hockham 根据介质波导师理论共同提出了光纤通信的概念。

1970 年，美国康宁公司的 Manver 等人首次研制出阶跃折射率多模光纤，其在波长为 630nm 处的衰减系数小于 20dB/km ，同年美国贝尔实验室的 Hayashi 等人研制出室温下连续工作的 GaA1As 双异质结论入式凝光器。正是光纤和微光器这两个科研成果的同时问世，拉开了光纤通信的序幕。

1972 年，随着光纤制备工艺中的原材料提纯，制棒和检验技术水平的不断提高，进而将梯度折射率多模光纤的衰减系数降至 4dB/km 。

1976 年，在进一步设法降低玻璃中的 OH 含量时发现光纤的衰减在长波长区有： 1.31nm 和 1.55nm 两个窗口。

1980 年，原料提纯和光纤制备工艺得到不断完善，从而加快了光纤的传输窗口由 0.85um  至 1.31um 、 1.55um 的进程。特别是制出了低衰减光纤，其在 1.55um 的衰减系数为 0.20dB/km 已接近理论值。与此同时，为促进光纤通信系统的实用化，人们又及时地开发出适用于长波长的光源：微光器、发光   、光检测器。应运而生的光纤光缆、光无源器件和性能测试及工程专用仪表等技术的日趋成熟，都为光纤光缆作为新的通信传输媒介奠定了良好的基础。

1976 年，美国西屋电信公司在亚特兰大成功地进行了世界上第一个 44.736Mbit/S 传输 110km 的光纤通信系统的理论试验，使光纤通信向实用化迈出第一步。

1981 年以后，世界各发达国家光纤通信技术大规模地商用。首先是适合于低传输速率 34Mbit/s 和发光二极管（ CED ）的 G3651 多模光纤。随着传输速率的提高和微光二极管的出现，传统的 G.652 单模光纤得到了广泛的应用。在 1550nm 处具有最低    和衰减的色散位移光纤（ DSF ） G.653 和具有极低衰减的 G.654 光纤曾经一度被用于 1550nm 工作窗口的核心网和海缆中。因 WDM 技术和 EFDA 的问世，未得到大量推广。 G.653 光纤把零色散波长移到 1550nm 附近，但由于其色散过小时，会因非线性产生的新波长引起四波混频（ FWM ）效应而使传输减弱，同时产生串音，这就限制了这种光纤在波分复用     上的应用。 EDFA 的出现，使得光纤的衰减的重要性有所降低。 90 年代，随着 EDFA 和 WDM 技术的广泛应用，专门设计了一种新型的光纤非零色散位移单模光纤（ NZDSSF ），即 G.655 光纤。历经近 20 年的突飞猛进地发展，光纤通信速率已由 1978 年的 45Mbit/s 是高到目前的 40Gbit/s 。

进入 21 世纪，光纤通信发展较快的几项技术是波分复用技术（ ）、光纤接入网技术（ OAN ）和全光网技术。

WOM 是在一根光纤上同时利用多个波长进行传输的技术。比如在一根光纤上同时传送 8 个波长信道，每个波长的速率为 10Gbit/s ，则一根光纤的总速率就可达到 80Gbit/s 。近年来， SEM 光纤通信技术空前发展两根光纤上可开通 32 、 64 甚至 100 多个信道，每个信道可开通 2.5Gbit/S 或 10Gbit/s 速率。商用信道速率可达 TB/S 。

由于各种通信业务的迅猛发展，对通信容量的需求急剧增加，光纤干线的建设应运而起，各国先后建成全国的光缆骨干网。随后出现的问题是用户接入网仍保留着旧的铜缆网不能适应发展需要，秘须加以改造。因特网的崛起大大超出了人们原来的估计，电信、计算机、有线电视学技术的融合，走向三网合一。三网合一意味着数据、话音、视像等多种业务部综合起来进行传送。这种综合必将大大促进在接入网中大量使用光纤，促进光纤用户接入网的发展，加速光纤到户的实现。

全光网即光传送网（ OTN ）。建立全光网的设想很早就提出来了，但困难很多，最关键的技术问题是解决光信号在传输过程中损耗和光交接的问题。 80 年代出现了光纤放大器以后，研究工作就进展地较快了。目前，光纤交接技术研究也有了限大的进展，其中进展较快、较实际的是基于 WDM 技术的全光网。随着各种光器件和光交接技术的不断完善，全光网技术也将日趋成熟。