概述所謂光通信就是利用光波載送信息的通信。在載波技術方面,電磁波的通信已廣泛應用于廣播、電視等領域,本世紀末,隨著數(shù)字技術的進步,出現(xiàn)了移動通信等數(shù)字無線電波技術。在另一方面,光波作為一種波長很短的無線電波,同樣也得到技術突破,目前已成為新一代的有線通信載波。光通信技術的進步,推動了整個信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。
l 光纖發(fā)展概況 1960年,梅曼(T.H.Maiman)發(fā)明了紅寶石激光器,產(chǎn)生了單色相干光,實現(xiàn)了高速的光調(diào)制。美國林肯實驗室首先研制出利用氦氖激光器通過大氣傳輸彩色電視,利用大氣傳輸光信號具有以下的缺點:
氣候嚴重影響通信,如霧天;大氣的密度不均勻,傳輸不穩(wěn)定;傳輸設備之間要求沒有阻隔
利用大氣傳輸光波的思想實際上是電磁波傳輸?shù)募夹g,光波實質(zhì)上是頻率極高的電磁波(3×1014Hz),其通信的容量比一般的電磁波大萬倍以上,如果光通信能夠?qū)崿F(xiàn),它將具有劃時代的意義。
早期,為了避免大氣對光傳輸?shù)母蓴_,研制了透鏡光波導的技術,利用管子進行光傳輸,在一定距離上設置聚焦透鏡,匯聚散射光和誘導光轉(zhuǎn)折,但振動和溫度又嚴重影響了光傳輸。這種思想,被后來采用直至成功研制成光導纖維。
1966年,英籍華人高錕(C.K.Kao)和Hockham實驗證明利用玻璃可以制作光導纖維(Optic Fiber)。但當時的玻璃衰減達1000dB/km,無法用于傳輸,后經(jīng)過美國貝爾實驗室主席Ian Ross、英國電信研究所(BTRL,BPO)和美國康寧玻璃公司(CORNING)的Maurer等合作,于1970年首先研制成功衰減為20 dB/km的光纖,取得重大突破。之后,各發(fā)達國家紛紛開展光纖通信研究,出現(xiàn)了多組成份玻璃光纖、塑料光纖、液芯光纖等,其中利用介質(zhì)全反射原理導光的石英光纖被廣泛采用。石英光纖衰減小,性能高,強度大,見圖1-1。
圖1-1 光纖導光原理
要實現(xiàn)長距離的光纖通信,必須減少光纖的衰減。高錕指出降低玻璃內(nèi)過度金屬雜質(zhì)離子是降低光纖衰減的主要因素,1974年,光纖衰減降低到2 dB/km。1976年通過研究發(fā)現(xiàn)降低玻璃內(nèi)的OH離子含量就出現(xiàn)地衰減的長波長雙窗口:1.3μm和 1.55μm。在1980年,1.55μm波長光纖衰減達到0.2 dB/km,接近理論值。80年代中,又發(fā)現(xiàn)水分和潮氣長期接觸光纖會擴散到石英光纖內(nèi),從而使光纖衰減增大且強度降低。于是采用注入油膏于光纖套管中隔絕水氣,制成品質(zhì)完善的光纜用于工程。
[管理員 在 2009-9-8 20:42:37 編輯過]