光纤( 二 )


光纤

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光纤1960 玻璃纤维的传输损耗大于1000dB/km,其他材料包括光圈波导、气体透镜波导、空心金属波导管等1966 七月,英籍、华裔学者高锟博士(K.C.Kao)在PIEE 杂誌上发表论文《光频率的介质纤维表面波导》,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,并预言了製造通信用的超低耗光纤的可能性1970美国康宁公司三名科研人员马瑞尔、卡普隆、凯克用改进型化学相沉积法(MCVD 法)成功研製成传输损耗只有20dB/km的低损耗石英光纤 。1970 美国贝尔实验室研製出世界上第一只在室温下连续波工作的砷化镓铝半导体雷射器1972 传输损耗降低至4dB/km1974 美国贝尔研究所发明了低损耗光纤製作法――CVD法(汽相沉积法),使光纤传输损耗降低到1.1dB/km 。1976 美国在亚特兰大的贝尔实验室地下管道开通了世界上第一条光纤通信系统的试验线路 。採用一条拥有144个光纤的光缆以44.736Mbps的速率传输信号,中继距离为10 km 。採用的是多模光纤,光源用的是发光管LED,波长是0.85微米的红外光 。1976 传输损耗降低至0.5dB/km1977 贝尔研究所和日本电报电话公司几乎同时研製成功寿命达100万小时(实用中10年左右)的半导体雷射器1977 世界上第一条光纤通信系统在美国芝加哥市投入商用,速率为45Mb/s1977 首次实际安装电话光纤网路1978 FORT在法国首次安装其生产之光纤电1979赵梓森拉制出我国自主研发的第一根实用光纤,被誉为“中国光纤之父”1979 传输损耗降低至0.2dB/km1980 多模光纤通信系统商用化(140Mb/s),并着手单模光纤通信系统的现场试验工作1990 单模光纤通信系统进入商用化阶段(565Mb/s),并着手进行零色散移位光纤和波分复用及相干通信的现场试验,而且陆续制定数字同步体系(SDH)的技术标準1990 传输损耗降低至0.14dB/km,已经接近石英光纤的理论衰耗极限值0.1dB/km1990 区域网路及其他短距离传输套用之光纤1992贝尔实验室与日本合作伙伴成功地试验了可以无错误传输9000公里的光放大器,其最初速率为5Gbps,随后增加到10Gbps1993 SDH产品开始商用化(622Mb/s 以下)1995 2.5Gb/s 的SDH产品进入商用化阶段1996 10Gb/s 的SDH产品进入商用化阶段1997 採用波分复用技术(WDM)的20Gb/s 和40Gb/s 的SDH产品试验取得重大突破2000 到屋边光纤=>到桌边光纤 2005 3.2Tbps超大容量的光纤通信系统在上海至杭州开通2005 FTTH(Fiber To The Home)光纤直接到家庭原理种类光及其特性:1.光是一种电磁波可见光部分波长範围是:390~760nm(纳米) 。大于760nm部分是红外光,小于390nm部分是紫外光 。光纤中套用的是:850nm,1310nm,1550nm三种 。2.光的折射,反射和全反射 。因光在不同物质中的传播速度是不同的,所以光从一种物质射向另一种物质时,在两种物质的交界面处会产生折射和反射 。而且,折射光的角度会随入射光的角度变化而变化 。当入射光的角度达到或超过某一角度时,折射光会消失,入射光全部被反射回来,这就是光的全反射 。不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的(即不同的物质有不同的光折射率),相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同 。光纤通讯就是基于以上原理而形成的 。1.光纤裸纤一般分为三层:中心高折射率玻璃芯(芯径一般为50或62.5μm),中间为低折射率硅玻璃包层(直径一般为125μm),最外是加强用的树脂涂层 。光线在纤芯传送,当光纤射到纤芯和外层界面的角度大于产生全反射的临界角时,光线透不过界面,会全部反射回来,继续在纤芯内向前传送,而包层主要起到保护的作用 。2.数值孔径: