光纤通信发展历史现状及展望.doc

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1、范幷通信农展历史及展璽光学通信的历史由來已久，以下列举几种，以证明在人类进入工业文明之前,光学通信就己经深入到人们牛活的各个角落。烽火台，早在2000年以前，屮国汉朝就己有使用烽火台进行军事报警的记录。在敌人侵犯时点燃烟火，用可见的烟气和光亮向各方报警，以传递紧急军情。望远镜，在17世纪初期，欧洲最早出现了望远镜，它是一种利用凹透镜和凸透镜的组合来观测远处物体的光学仪器,把远处很小张角的物体放人，使原來无法用肉眼看清或分辨的物体变清晰可辨,让人们看得更清，看得更远。旗语，航海时代，旗语主耍是在不同的舰船2间进行通信吋用。现在，旗语依然是海军必不可少的通讯方式之

2、一，不同的旗子，不同的旗组表达着不同的意思，只有专业的人员才能完全理解并执行。光电话，电话发明家贝尔，在1880年曾利用太阳光作为光源，大气作为传输媒质，用硒晶体作为光接收器件，成功地进行了光电话的实验，通信距离达到了213米。1881年，贝尔宣读了一篇题为《关于利用光线进行声音的产生与复制》的论文，报导了他的光电话装置。但是，由于影响光通信质量的两个主要问题没有解决，即稳定低损耗的传输媒质和可靠高强度的光源，因此在以后的儿十年，光通信就一•直裹足不前。贝尔的光话始终没有走上实用化的阶段。光导纤维，在1927年，英国贝尔德医牛，首次利用光全反射现象制成石英纤维

3、，用它可以解析图像，替代以往硬质管医用检测仪器。但此时的光导纤维损耗很高，还不适合用来远距离传输信号。芜笄通信农展阶段第一阶段(1966-1976)基础研究与商业开发1966年,英籍华裔学者高镉(K.C.GA0)和霍克哈姆(C.A.H0CKMAN)发表论文《Dielectrie-fibreSurfaceWaveguidesforOpticalFrequencies》即“光频率介质纤维的表面波导”，指明“原材料的提纯可以制造出适合于长距离通信使用的低损耗光纤”这一发展方向，奠定了现代光想通信的理论基础。1970年，美国康宁公司成功研制损耗为20dB/Km的石英光

4、纤，同年，贝尔公司成功研制在室温下连续震荡的铢铝神(GaAlAs)双异质结半导体激光器，此两项突破，正真的把光纤通信推向了实用化，1972年康宁公司研制成功损耗为4dB/Km的高纯石英多模光纤，1974年贝尔公司成功将光纤损耗降低到l.ldB/Km,1976年，口本电报电话(NTT)公司将光纤损耗降低到0.47dB/kmo此时，光纤的损耗越来越小，实用化的前景也越来越明朗。第二阶段(1976-1986)火热研究与商业应用。1976年，美国Bell实验室在华盛顿和亚特兰大市之间铺设了世界上第一条实用化光纤通信链路，码率为45Mb/s,屮继距离10Km,只能传输数

5、百路电话，而此吋的同轴电缆已经能传输1800路电话。1979年，光纤损耗可以降低到0.2dB/Km,1980年，多模光纤通信系统商用化(140Mb/s)已经开始，单模光纤通信系统也正在试验中。1986年,1.55um的单模光纤损耗降低到0.154dB/Km,这已经很接近该波段光纤的理论极限损耗了。第三阶段（1986-1996）干线建设，新技术研究。1988年，由美，日，英，法发起建造的横跨大西洋海底光缆通信系统完成，1989年，横跨太平洋的海底光缆通信系统也投入使用，标志着世界进入了光纤通信的新纪元。1990年，单模光纤通信系统进入商用化阶段（565Mb/s）

6、,并开始进行零色散移位光纤和波分复用及相干通信的现场试验，血且陆续制定出数字同步体系（SDH）的技术标准，1993年，SDH产品开始商用化（622Mb/s以下），1995年，2.5Gb/s的SDH产品进入商用化阶段。第四阶段（1996-…）新技术不断涌现，日新月异1996年，10Gb/s的SDH产品进入商用化阶段，1997年，采用波分复用技术（WDM）的20Gb/s和40Gb/s的SDH实验取得重大突破。各种旨在增加传输容量和传输距离的新技术不断涌现，光复用技术，光再牛技术，光整形技术，光控制技术，光探测技术……推动着光纤通信跨丄新台阶。1-光复用技术由于口益

7、膨胀的信息需求，传统的光空分复用，即増加光纤芯数，已不能满足人们的要求，血且大量铺设光纤是很不经济很浪费时间的事情。所以，如何增加单根光纤的传输容量，充分利用光纤低损耗高带宽特性实现超大容量传输，复用多个信道，是个很值得研究的课题。H前研究屮的光复用技术主要有光波分复用，光时分复用，光码分复用，光偏振复用和微波副载波复用。①光波分复用（WDM）光波分复用技术：把光纤可能应用的波长范围划分成若干个波段，每个波段用一个独立的通道传输一种预定波长的光信号。传输原理如图所示：理想情况下，不同波长的光载波信号可以被看做互不影响、相互独立的，从而在光纤屮实现多路光信号的复

8、用传输。按照通道间隔的差异，WDM乂可