光纤通信发展的历史和现状.pptx
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1、1.1 光纤通信发展的历史和现状光纤通信发展的历史和现状 1.1.1 探索时期的光通信探索时期的光通信 在这个时期,美国麻省理工学院利用He-Ne激光器和CO2激光器进行了大气激光通信试验大气激光通信试验。由于没有找到稳稳定定可可靠靠和和低低损损耗耗的的传传输输介介质质,对光通信的研究曾一度走入了低潮。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。激激光光器器的的发发明明和和应应用用,使沉睡了使沉睡了80年的光通信进入一个崭新的阶段年的光通信进入一个崭新的阶段。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
2、通信的雏型贝尔光电话是现代光通信的雏型。原始形式的光通信:中国古代用“烽火台”报警,欧洲人用旗语传送信息。1.1.2 现代光纤通信现代光纤通信 1966年,英英 籍籍 华华 裔裔 学学 者者 高高 锟锟(C.K.Kao)和和 霍霍 克克 哈哈 姆姆(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光纤通信的基础。指指明明通通过过“原原材材料料的的提提纯纯制制造造出出适适合合于于长长距距离离通通信信使使用用的的低低损损耗耗光光纤纤”这这一一发发展展方方向向光纤通信发明家光纤通信发明家高锟高
3、锟(左左)1998年在英国接受年在英国接受IEE授予的奖章授予的奖章 1970年,年,光纤光纤研制取得了重大突破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。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 dB/km。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1.2m)。在以后的 10 年中,波长为1.55 m的光纤损耗
4、: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光纤最低损耗的理论极限。1970 年,光纤通信用年,光纤通信用光源光源取得了实质性的进展取得了实质性的进展 1970年,美国贝尔实验室、日本电气公司(NEC)和前苏联先后,研制成功室室温温下下连连续续振振荡荡的镓铝砷(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。1973 年,半导体激光器寿命达到7000小时。1976年,日本电报电话公司研制成功发射波长为1.3 m的铟镓砷磷(InGaAsP)激光器
5、。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 m的连续振荡半导体激光器。由于光纤和半导体激光器的技术进步,使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年成为光纤通信发展的一个重要里程碑 实用实用光纤通信系统光纤通信系统的发展的发展 1976 年,美国在亚特兰大(Atlanta)进行了世世界界上上第第一一个个实实用光纤通信系统的现场试验用光纤通信系统的现场试验。1980 年,美国标准化FT-3光纤通信系统投入商业应用。1976 年和 1978 年,日本先后
6、进行了速率为34 Mb/s的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。光纤通信的发展可以粗略地分为三个阶段光纤通信的发展可以粗略地分为三个阶段:第一阶段(19661976年),这是从基础研究到商业应用的开发时期。第二阶段(19761986年),这是以提高传输速率和增加传输距离为研究
7、目标和大力推广应用的大发展时期。第三阶段(19861996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。1.1.3 国内外光纤通信发展的现状国内外光纤通信发展的现状 1976年年美美国国在在亚亚特特兰兰大大进进行行的的现现场场试试验验,标标志志着着光光纤纤通通信信从基础研究发展到了商业应用的新阶段从基础研究发展到了商业应用的新阶段。此后,光纤通信技术不断创新:光纤从多多模模发发展展到到单单模模,工作波长从0.85 m发展到1.31 m和1.55 m(短短波波长长向向长长波波长长),传输速率传输速率从几十Mb/s发展到几十Gb/s。随着技术的进步和大规模产业的形成,光光纤纤价
8、价格格不不断断下下降降,应用范围不断扩大。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。在在许许多多发发达达国国家家,生生产产光光纤纤通通信信产产品品的的行行业业已已在在国国民民经经济济中占重要地位中占重要地位。光纤通信整体发展时间表光纤通信整体发展时间表1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 100000 10000 1000 100 10 1 0.1 0.8m多模1.3m单模1.55m直接检测光孤子光放大器1.55m相干检测系统性能(Gb/sKm)1.2 光纤通信的优点和应用光纤通信的优点和应
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