[工學(xué)]光纖及光纖傳感器(已修改)
2025-03-06 00:51 本頁(yè)面
【正文】 11 光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀 探索時(shí)期的光通信 現(xiàn)代光纖通信 國(guó)內(nèi)外光纖通信發(fā)展的現(xiàn)狀 1 2 光通信與電通信 光纖通信的優(yōu)點(diǎn) 光纖通信的應(yīng)用 1 3 光纖通信系統(tǒng)的基本組成 發(fā)射和接收 基本光纖傳輸系統(tǒng) 數(shù)字通信系統(tǒng)和模擬通信系統(tǒng) 返回主目錄 光纖通訊簡(jiǎn)介 探索時(shí)期的光通信 ? 在這個(gè)時(shí)期 ， 美國(guó)麻省理工學(xué)院利用 He Ne激光器和 CO2激光器進(jìn)行了大氣激光通信試驗(yàn) 。 由于沒(méi)有找到 穩(wěn)定可靠和低損耗的傳輸介質(zhì) ， 對(duì)光通信的研究曾一度走入了低潮 。 ? 1960年 ， 美國(guó)人梅曼 (Maiman)發(fā)明了第一臺(tái)紅寶石激光器 ， 給光通信帶來(lái)了新的希望 。 激光器的發(fā)明和應(yīng)用 ， 使沉睡了 80年的光通信進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段 。 ? 1880年 ， 美國(guó)人貝爾 (Bell)發(fā)明了用光波作載波傳送話音的 “ 光電話 ” 。貝爾光電話是現(xiàn)代光通信的雛型 。 ? 原始形式的光通信 :中國(guó)古代用 “ 烽火臺(tái) ” 報(bào)警 ， 歐洲人用旗語(yǔ)傳送信息 。 現(xiàn)代光纖通信 1966年 ， 英籍華裔學(xué)者 高錕 ()和霍克哈姆 ()發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文 ， 指出了利用光纖 (Optical Fiber)進(jìn)行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑 ， 奠定了現(xiàn)代光通信 ——光纖通信 的基礎(chǔ) 。 指明通過(guò) “ 原材料的提純制造出適合于長(zhǎng)距離通信使用的低損耗光纖 ” 這一發(fā)展方向 光纖通信發(fā)明家 高錕 (左 ) 1998年在英國(guó)接受 IEE授予的獎(jiǎng)?wù)? 1970年 ， 光纖 研制取得了重大突破 ? 1970年 ， 美國(guó)康寧 (Corning)公司研制成功損耗 20dB/km的石英光纖 。 把光纖通信的研究開(kāi)發(fā)推向一個(gè)新階段 。 ? 1972年 ， 康寧公司高純石英多模光纖損耗降低到 4 dB/km。 ? 1973 年 ， 美國(guó)貝爾 (Bell)實(shí)驗(yàn)室的光纖損耗降低到 。 1974 年降低到。 ? 1976 年 ， 日本電報(bào)電話 (NTT)公司將光纖損耗降低到 dB/km(波長(zhǎng) )。 ? 在以后的 10 年中 ， 波長(zhǎng)為 μm的光纖損耗： 1979 年是 dB/km， 1984年是 dB/km， 1986 年是 dB/km， 接近了 光纖最低損耗的理論極限 。 1970 年 ， 光纖通信用 光源 取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展 ? 1970年 ， 美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室 、 日本電氣公司 (NEC)和前蘇聯(lián)先后 ， 研制成功 室溫下連續(xù)振蕩 的鎵鋁砷 (GaAlAs)雙異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器 (短波長(zhǎng) )。 雖然壽命只有幾個(gè)小時(shí) ， 但它為半導(dǎo)體激光器的發(fā)展奠定了基礎(chǔ) 。 ? 1973 年 ， 半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到 7000小時(shí) 。 ? 1976年 ， 日本電報(bào)電話公司研制成功發(fā)射波長(zhǎng)為 μm的銦鎵砷磷(InGaAsP)激光器 。 ? 1977 年 ， 貝爾實(shí)驗(yàn)室研制的半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到 10萬(wàn)小時(shí) 。 ? 1979年美國(guó)電報(bào)電話 (ATamp。T)公司和日本電報(bào)電話公司研制成功發(fā)射波長(zhǎng)為 μm的連續(xù)振蕩半導(dǎo)體激光器 。 由于光纖和半導(dǎo)體激光器的技術(shù)進(jìn)步，使 1970 年成為光纖通信發(fā)展的一個(gè)重要里程碑 實(shí)用 光纖通信系統(tǒng) 的發(fā)展 ? 1976 年 ， 美國(guó)在亞特蘭大 (Atlanta)進(jìn)行了 世界上第一個(gè)實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) 。 ? 1980 年 ， 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化 FT 3光纖通信系統(tǒng)投入商業(yè)應(yīng)用 。 ? 1976 年和 1978 年 ， 日本先后進(jìn)行了速率為 34 Mb/s的突變型多模光纖通信系統(tǒng) ， 以及速率為 100 Mb/s的漸變型多模光纖通信系統(tǒng)的試驗(yàn) 。 ? 1983年敷設(shè)了縱貫日本南北的光纜長(zhǎng)途干線 。 ? 隨后 ， 由美 、 日 、 英 、 法發(fā)起的第一條橫跨大西洋 TAT8海底光纜通信系統(tǒng)于1988年建成 。 ? 第一條橫跨太平洋 TPC3/HAW4 海底光纜通信系統(tǒng)于 1989年建成 。 從此 ，海底光纜通信系統(tǒng)的建設(shè)得到了全面展開(kāi) ， 促進(jìn)了全球通信網(wǎng)的發(fā)展 。 光纖通信的發(fā)展可以粗略地分為三個(gè)階段 ： ? 第一階段 (1966~1976年 )， 這是從基礎(chǔ)研究到商業(yè)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)時(shí)期 。 ? 第二階段 (1976~1986年 )， 這是以提高傳輸速率和增加傳輸距離為研究目標(biāo)和大力推廣應(yīng)用的大發(fā)展時(shí)期 。 ? 第三階段 (1986~1996年 )， 這是以超大容量超長(zhǎng)距離為目標(biāo) 、 全面深入開(kāi)展新技術(shù)研究的時(shí)期 。 1976年美國(guó)在亞特蘭大進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) ， 標(biāo)志著光纖通信從基礎(chǔ)研究發(fā)展到了商業(yè)應(yīng)用的新階段 。 此后 ， 光纖通信技術(shù)不斷創(chuàng)新：光纖從 多模發(fā)展到單模 ， 工作波長(zhǎng)從 μm發(fā)展到 μm和 μm(短波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng) ） ， 傳輸速率 從幾十 Mb/s發(fā)展到幾十Gb/s。 隨著技術(shù)的進(jìn)步和大規(guī)模產(chǎn)業(yè)的形成 ， 光纖價(jià)格不斷下降 ， 應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大 。 目前光纖已成為信息寬帶傳輸?shù)闹饕劫|(zhì) ， 光纖通信系統(tǒng)將成為未來(lái)國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施的支柱 。 在許多發(fā)達(dá)國(guó)家 ， 生產(chǎn)光纖通
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