光纤通信的发展史
光纤通信发展简史
光纤通信发展简史光纤通信发展简史伴随社会的进步与发展，以及人们日益增长的物质与文化需求，通信向大容量，长距离的方向发展已经是必然的发展趋势。
由于光波具有极高的频率（大约3 亿兆赫兹），也就是说是具有极高的宽带从而可以容纳巨大的通信信息，所以用光波作为载体来进行通信一直是人们几百年来追求的目标所在。
1、光纤通信的里程碑在六十年代中期以前，人们虽然历经苦心研究过光圈波导、气体透镜波导、空心金属波导管等，想用它们作为传送光波的媒体以实现通信，但终因它们或者衰耗过大或者造价昂贵而无法实用化。
也就是说历经几百年人们始终没有找到传输光波的理想传送媒体。
一九六六年七月，英藉、华裔学者高锟博士（K.C.Kao）在PIEE 杂志上发表了一篇十分著名的文章《用于光频的光纤表面波导》，该文从理论上分析证明了用光纤作为传输媒体以实现光通信的可能性，并设计了通信用光纤的波导结（即阶跃光纤）。
更重要的是科学地予言了制造通信用的超低耗光纤的可能性，即加强原材料提纯，加入适当的掺杂剂，可以把光纤的衰耗系数降低到20dB/km以下。
而当时世界上只能制造用于工业、医学方面的光纤，其衰耗在1000dB/km以上。
对于制造衰耗在20dB/km 以下的光纤，被认为是可望不可及的。
以后的事实发展雄辩地证明了高锟博士文章的理论性和科学大胆予言的正确性，所以该文被誉为光纤通信的里程碑。
2、导火索一九七０年美国康宁玻璃公司根据高锟文章的设想，用改进型化学相沉积法（MCVD 法）制造出当时世界上第一根超低耗光纤，成为使光纤通信爆炸性竞相发展的导火索。
虽然当时康宁玻璃公司制造出的光纤只有几米长，衰耗约20dB/km，而且几个小时之后便损坏了。
但它毕竟证明了用当时的科学技术与工艺方法制造通信用的超低耗光纤是完全有可能的，也就是说找到了实现低衰耗传输光波的理想传输媒体，是光通信研究的重大实质性突破。
3、爆炸性发展自一九七０年以后，世界各发达国家对光纤通信的研究倾注了大量的人力与物力，其来势之凶，规模之大、速度之快远远超出了人们的意料之外，从而使光纤通信技术取得了极其惊人的进展。
光纤通信技术发展综述
光纤通信技术发展综述光纤通信技术是一种通过光信号传输信息的高速通信技术。
自20世纪60年代开始研究以来，光纤通信技术经历了多个重要的发展阶段，如多模光纤通信、单模光纤通信以及光纤通信系统的集成与应用。
本文将综述光纤通信技术的发展历程，重点介绍每个阶段的突破和进展。
1960年代至1970年代，光纤通信技术的研究主要集中在多模光纤通信系统上。
多模光纤是一种光纤传输模式，其中光信号可以沿着不同路径传播。
然而，由于不同路径的光信号会在光纤内发生多次反射和折射，导致信号传输时延和失真。
因此，多模光纤通信系统的传输距离受限且信号质量较差。
然而，这一阶段的研究为后续的单模光纤通信技术的发展奠定了基础。
1980年代至1990年代，单模光纤通信技术开始崭露头角。
单模光纤是一种光纤传输模式，其中只有一种传播模式。
相比多模光纤，单模光纤的传输距离更远且信号质量更好。
这一阶段的突破主要包括光纤材料的改进、制备工艺的提升和光纤连接器的优化。
光纤材料的改进使得光信号的衰减和色散得到有效控制，提高了光纤通信系统的传输性能。
同时，制备工艺的提升和光纤连接器的优化使得光纤的制作更加简单和可靠，降低了光纤通信系统的制造成本。
2000年代至今，光纤通信技术进一步发展并得到广泛应用。
在这一阶段，光纤通信系统的集成和应用成为关注的焦点。
集成技术的发展使得光纤通信系统的组件更小巧、更高效，从而提高了系统的性能和可靠性。
同时，光纤通信技术的应用也得到了广泛拓展，不仅用于长距离通信，还应用于数据中心、有线电视和移动通信等领域。
光纤通信技术的应用在推动信息社会的发展和促进经济的繁荣方面发挥了重要作用。
总结起来，光纤通信技术经历了从多模光纤通信到单模光纤通信再到光纤通信系统的集成与应用的发展历程。
每个阶段都有重要的突破和进展，为光纤通信技术的发展奠定了基础。
随着技术的不断进步，光纤通信技术将继续发展，为人们提供更快速、更可靠的通信服务。
光纤通信技术的发展历程为我们提供了一种高速、高质量的通信方式。
光传输通信发展史
光传输通信发展史一、引言光传输通信是指利用光纤作为传输介质进行信息传输的通信方式。
它以光的高速传输和大带宽特性，极大地推动了信息通信技术的发展。
本文将从早期的光传输通信技术发展到如今的光纤通信网络，探究光传输通信的发展历程。
二、早期光传输通信技术早期的光传输通信技术起源于公元前约3500年的埃及。
当时，人们利用阳光通过镜子或镜片来传递信息。
这种方式虽然简单，但由于光传输距离有限，无法实现远距离通信。
三、光导纤维的发明20世纪60年代，美国和英国的科学家相继发明了光导纤维。
光导纤维利用光的全反射原理，使光信号能够在纤维内部长距离传输。
这种新的通信介质具有低损耗、大带宽等优点，为光传输通信技术的发展奠定了基础。
四、光纤通信的兴起20世纪70年代，光纤通信开始进入实用化阶段。
这一时期，光纤通信系统的传输速率逐渐提高，通信距离也得到了延伸。
光纤通信的应用领域不断扩大，包括长途电话、宽带接入等。
五、光纤通信的技术突破20世纪90年代，光纤通信技术取得了重大突破。
波分复用技术的引入使得光纤通信的传输容量大幅度提高，使得光纤通信网络的带宽得到了极大的扩展。
此外，光放大器的发明和光纤光栅的应用也进一步提升了光纤通信系统的性能。
六、光纤通信网络的建设随着光纤通信技术的不断发展，光纤通信网络得到了大规模的建设。
从早期的地区性光纤网络到如今的全球性光纤通信网络，光纤的应用范围和传输速率不断提升。
光纤通信网络的建设为信息传输提供了高速、稳定和安全的通道。
七、光纤通信技术的应用光纤通信技术的快速发展推动了各个领域的应用创新。
在通信领域，光纤通信技术使得电话、互联网和移动通信等成为可能。
在医疗领域，光纤传感技术的应用使得医疗设备更加精准和高效。
在工业领域，光纤传感技术的应用使得工业自动化和智能化水平大幅提升。
八、光纤通信技术的未来发展随着信息时代的到来，对通信技术的需求不断增长，光纤通信技术也面临着新的机遇和挑战。
未来，光纤通信技术将继续向着更高的传输速率、更低的延迟和更大的容量发展。
光纤通信发展的历史和现状幻灯片
光纤通信发明家高锟(左) 1998年在英国接受IEE授予的奖章
1970年，光纤研制取得了重大突破
•
1970 年 ， 美 国 康 宁 (Corning) 公 司 研 制 成 功 损 耗
20dB/km的石英光纤。把光纤通信的研究开发推向一个新阶段。
• 1972年，康宁公司高纯石英多模光纤损耗降低到4
目前光纤已成为信息宽带传输的主要媒质，光纤通信系统 将成为未来国家信息基础设施的支柱。
在许多发达国家，生产光纤通信产品的行业已在国民经济 中占重要地位。
光纤通信整体发展时间表
(Gb/s•Km
10000 系0 统 性 能 10000
1000
） 100
1.55μm 相干检测 1.55μm 直接检测
1.3μm 0.8μm 单模 多模
光纤通信的发展可以粗略地分为三个阶段：
• 第一阶段(1966~1976年)，这是从基础研究到商业
应用的开发时期。
• 第二阶段(1976~1986年)，这是以提高传输速率和
增加传输距离为研究目标和大力推广应用的大发展时期。
• 第三阶段(1986~1996年)，这是以超大容量超长距
离为目标、全面深入开展新技术研究的时期。
突变型多模光纤通信系统， 以及速率为100 Mb/s的渐变型多模 光纤通信系统的试验。
• 1983年敷设了纵贯日本南北的光缆长途干线。
•
随后，由美、日、 英、法发起的第一条横跨大西洋
TAT-8海底光缆通信系统于1988年建成。
• 第一条横跨太平洋 TPC-3/HAW-4 海底光缆通信系统于
1989年建成。从此，海底光缆通信系统的建设得到了全面展开， 促进了全球通信网的发展。
由于光纤和半导体激光器的技术进步，使 1970 年成为光纤通信发展的一个重要里程碑
光纤通信市场的发展史
起形成全反射条件； 保护套 jacket：强度大，能承受较大冲
击，保护光纤。 3mm光缆 橘色 MM
黄色 SM
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•
常见光纤名词
数值孔径（Numeric Aperture）
NA=SIN θ
光纤通信市场的发展史
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2020年4月10日星期五
光纤通信的优点
通信容量大 中继距离长 不受电磁干扰 资源丰富 光纤重量轻、体积小
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•
光通信发展简史
2000多年前 烽火台——灯光、旗语 1880年 光电话——无线光通信 1970年 光纤通信
•2
•1
•第二窗口
•OH-
•OH-
•水峰值 •第三窗口
•0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 λ nm
•光纤的衰减图
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•
常见光纤名词
色散(Dispersion)：光脉冲沿着光纤行进 一段距离后造成的频宽变粗。它是限制 传输速率的主要因素。
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•
常见光纤名词
散射 由于光线的基本结构不完美，引起的光 能量损失，此时光的传输不再具有很好 的方向性。
•光
线
•缺陷
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•
光纤系统基础知识
一、基本光纤系统的构架及其功能介绍：
1.发送单元：把电信号转换成光信号； 2.传输单元：载送光信号的介质； 3.接收单元：接收光信号并转换成电信号 ； 4.连接器件：连接光纤到光源、光检测以 及其它光纤。
光纤通信的起源与发展
光纤通信的起源与发展摘要：本文主要简单介绍光纤通信的起源，分析光纤通信的基本原理和在生活中的应用。
光纤通信在近年来发展迅速并对人类社会产生巨大影响，本文将简述这一发展，光纤的历史，研究现状，并对光纤通信的未来前景进行了展望。
关键词：光纤通信；起源；发展；趋势１．光纤通信的起源早在三千多年前人们就开始利用光进行通信，利用火光来传递信息，例如出现在中国古代的烽火台。
光通信是人类最早应用的通讯方式之一，但是由于视距的限制、大气衰减、地形等各种因素的阻挡，光通讯的发展极其缓慢。
光通信的真正飞跃是在光纤出现之后，它显示出了无可比拟的优越性。
真正的光纤通信出现在1966年，英籍华人高锟 (C·K·Kao)预见利用玻璃可以制成衰减为20dB／km的通信光导纤维(简称光纤)。
当时，世界上最优秀的光学玻璃衰减达l000dB／km左右。
1970年，美国康宁公司首先研制成衰减为20dB／km 的光纤。
从此，光纤就进入了实用化的发展阶段，世界各国纷纷开展光纤通信的研究。
光纤是用来导光的透明质纤维，一根实用化光纤是由多层透明介质组成的，简单来说，光纤就是用玻璃纤维制造出比头发更细的光纤，取代铜导线作为长距离的通讯线路。
这个理论是世界通信技术的一次改革。
如今，光纤通信已经成为信息社会的神经系统。
光纤通信的应用和人们的日常生活息息相关，渗透到我们生活中的方方面面。
２．光纤通信原理光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。
当光线以一定角度从光密介质射向光疏介质时，就会发生光线在界面上的全反射，光线重新折回光密介质中，光纤就是利用全反射的原理将光从一端传至另一端的。
构成光纤的材料有两种，高折射率和低折射率的两种透明聚合物，而且低折射率的材料必须完整地包住高折射率的材料，即皮材必须包覆住芯材。
光通信的历史及其发展现状
光通信的历史、现状、发展趋势06007235 方云龙光通信的历史：原始形式的光通信是通过中国古代的“烽火台”报警，欧洲人用旗语传送信息。
1880年，美国人贝尔(Bell)发明了用光波作载波传送话音的“光电话”。
贝尔光电话是现代光通信的雏型。
1960年，美国人梅曼(Maiman)发明了第一台红宝石激光器，给光通信带来了新的希望。
激光器的发明和应用，使沉睡了80年的光通信进入一个崭新的阶段。
1966年，英籍华裔学者高锟(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)发表了关于传输介质新概念的论文，指出了利用光纤(Optical Fiber)进行信息传输的可能性和技术途径，奠定了现代光通信——光纤通信的基础。
通过“原材料的提纯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。
1970年，美国康宁(Corning)公司研制成功损耗20dB/km的石英光纤。
把光纤通信的研究开发推向一个新阶段。
1973 年，美国贝尔(Bell)实验室的光纤损耗降低到2.5dB/km。
1974 年降低到1.1dB/km。
1976 年，日本电报电话(NTT)公司将光纤损耗降低到0.47 dB/km(波长1.2μm)。
在以后的10 年中，波长为1.55 μm的光纤损耗：1979 年是0.20 dB/km，1984年是0.157 dB/km，1986 年是0.154 dB/km，接近了光纤最低损耗的理论极限。
1970年，美国贝尔实验室、日本电气公司(NEC)和前苏联先后，研制成功室温下连续振荡的镓铝砷(GaAlAs)双异质结半导体激光器(短波长)。
虽然寿命只有几个小时，但它为半导体激光器的发展奠定了基础。
1977 年，贝尔实验室研制的半导体激光器寿命达到10万小时。
1979年美国电报电话(AT&T)公司和日本电报电话公司研制成功发射波长为1.55 μm的连续振荡半导体激光器。
1976 年，美国在亚特兰大(Atlanta)进行了世界上第一个实用光纤通信系统的现场试验。
光纤发展历程
光纤发展历程光纤发展可以追溯到19世纪末期，当时人们开始研究并尝试利用光来传输信息。
最早的光传输尝试是使用简单的实验设备，将光束在一定距离内传送。
20世纪60年代，研究人员开始探索光纤传输技术的潜力。
1966年，美国科学家Charles K. Kao首次提出了光纤传输中的光衰减问题，并研究了如何降低这一衰减以提高传输效果。
此后，研究人员继续改进光纤材料和制造工艺，使光纤传输技术逐渐成熟起来。
1970年代初期，光纤传输技术开始应用于通信领域。
首次成功的光纤通信实验是由英国工程师Henry Kressel和美国科学家Robert D. Maurer等人于1970年完成的。
他们成功地通过光纤传输了红外线光信号，并证明了光纤传输的可行性。
随着技术的进步，20世纪80年代，光纤通信开始大规模商用化。
光纤的高速传输能力和抗干扰性使其成为远距离通信和互联网的理想选择。
与传统的铜线传输相比，光纤传输具有更高的带宽和更低的信号损耗，为信息传输提供了更好的质量和速度。
20世纪90年代以后，随着科技的不断进步，光纤通信技术进一步发展。
光纤光缆制造工艺更加精细化，纤芯直径更细，光纤传输速度进一步提高。
同时，光纤通信系统中的光传输设备和光接口技术也得到了不断改进，使得光纤通信技术能够更好地满足不断增长的信息传输需求。
近年来，光纤通信技术的发展又逐渐进入了新阶段。
随着数字时代的来临，人们对更高速、更可靠的通信需求不断增加。
光纤传输的多波长分复用技术、光放大器和光开关等新技术被广泛应用，使得光纤通信系统的传输能力进一步提升。
未来，光纤通信技术有望在更广泛的领域得到应用。
随着5G 网络的推广和智能家居、物联网等新兴技术的发展，对高速、低延迟的通信需求将越来越大。
因此，光纤通信技术将继续演进和创新，为人们提供更高效、更可靠的通信服务。
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第三阶段
1972 年，康定公司又研制成功高纯石英多模光 纤，将损耗降之4dB/km。 1974年，美国贝尔实验室的光纤损耗降低到 1.1dB/km。 1976年，日本电报电话公司将光纤损耗降到 0.47dB/km。 十年以后，光纤损耗更是达到了0.154dB/km 的 惊人数值，该数值已经十分接近光纤最低损耗的理 论极限。
4· 光纤通信的发展史
第一阶段 1880年美国人贝尔发明了用光波做载波传送语 音的“光电话”，该光电话就是现代光通信的雏 形。 1960年，美国人梅曼发明了第一台红宝石 激光器，给光通信技术带来了新的希望，正是激 光器的发明及应用，才使得沉睡了80年的光通 信技术进入一个崭新的阶段。
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光纤通信发展史
1· 光纤是什么
• 光纤是光导纤维的简写，是一种利用
光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反
射原理而达成的光传导工具பைடு நூலகம்光纤由 内芯和包层组成，内芯一般为几十微
米或几微米，比一根头发丝还细。
外面层称为包层，包层的作用就是保护光纤由 于玻璃材料是制作光纤的主要材料，它是电气绝缘 体，因而不需要担心接地回路；光波在光纤中传输， 不会发生信息传播中的信息泄露现象；光纤很细， 占用的体积小
自1976 年开始，光纤通信系统进入实质性实 验阶段。1989年，第一条横跨太平洋的海底光缆通 信系统建成，自此，光纤通信系统的建设于全世界 范围内全面展开。
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2· 光纤的分类
• 在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信 用光纤和传感用光纤。 • 传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能 器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、 倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种 功能器件的形式出现
3· 光纤通信技术的特点
1.频带极宽，通信容 量大。 2.损耗低，中继距离 长。 3.抗电磁干扰能力强。 4.无串音干扰，保密 性好。
第二阶段
1966年，英籍华人高锟和霍克哈姆共同发表了关 于传输介质新概念的论文，指出了利用光纤进行 信息传输的可能性和技术途径，奠定了现代光通 信即光纤通信技术的基础。20 世纪70年代，光纤 的研制取得了重大的突破：1970年，美国康宁公 司研制成功损耗为20dB/km的石英光纤。把光纤 通信的研究开发推向一个新阶段。