光通信融入生活每个角落细数其发展历史

2018-05-18 17:05

光通信发展历史

光通信（Optical Communication）是以光波为载波的通信方式。也许你不知道到底什么是光通信，但是你肯定在使用光通信，比如当你打一个电话，或者当你打开浏览器浏览网页的时候，你都已经在使用光通信了。光通信已经融入了我们每个人的生活每一个角落。

烽火台，打开通信大门

最早的通信应属于三千多年前的，奴隶制国家在政治军事方面对通信方面的需求，烽火台应运而生。最著名的莫过于“烽火戏诸侯“的故事。残暴的周幽王荒淫腐败，为博宠妃褒姒一笑，下令点起烽火。临近的诸侯以为西戎来袭，领兵救援，但见灯火辉煌，鼓乐喧天，才知道是周幽王为博美人一笑而干的荒唐事，各诸侯敢怒不敢言的收兵回营。褒姒见状，果然淡然一笑。事隔不久，西戎果真来犯，虽重燃烽火，却无援兵赶到。原来各诸侯以为周幽王又是故伎重演。结果西戎破城杀死周幽王，从此西周走向灭亡。“烽火戏诸侯”的故事不仅生动的描绘了当时利用烽火台通信的情况，同时也告戒后人，通信的重要性，不能儿戏。

光通信发展历史

视觉光通信

视觉光通信指通过双眼接收信息，包括历史发展潮流中的旗语、信号灯、望远镜、灯语等。它们的表现形式虽然不同，但都是利用大气来传播可见光，由人眼来接收信号。这些原始通信手段，虽然并不能算作真正的光通信，但由于方便、可靠，至今仍然广泛应用于我们的生活。

光电话，现代光通信的雏型

1880年，美国电话发明家贝尔成功的研发出了光电话。他利用太阳光作光源，将弧光灯的恒定光束投射在话筒的音膜上，随声音的振动而得到强弱变化的反射光束，这个过程就是调制。然后以大气为传输媒质，用硒晶体作为光接收器件，对接收端收到调制后的光信号，进行解调制，还原成原始信号（图1），这样就实现了通信，通话距离最远达到了213米。是真正意义光通信历史上的第一步，是现代光通信的雏型。贝尔发明了光电话，但是在空气中传播的光不会拐弯，这是大气光通信的一个致命的缺陷，后来先后出现反射波导和透镜波导等地下通信实验（图2）。用专门的光反射／投射的光学玻璃通道来传送光信号，这样虽然解决了光的拐弯问题，但光通的建设成本太高，光传输损耗太大，到60年代中期，优质光学玻璃的损耗仍高达1000 dB／km，还是没有办法大规模使用。但当时没有可靠的光源，稳定的传输介质，所以未能发展到实用阶段。

光通信发展历史

光通信开端到繁盛

从1960年，美国科学家希奥多·哈罗德·梅曼（Theodore Harold Maiman）发明了第一个红宝石激光器，解决了光源问题开始，人类也逐步揭开了光通信的神秘面纱。到华裔科学家高锟（Kao K． C．）提出光纤作为传输介质的可行性，再到1970年，美国康宁拉出了第一根衰减为20dB／km的低损耗石英光纤，标志着世界光通信进入新篇章。同时，美国贝尔实验室、日本电气公司NEC和苏联先后研制成功室温下连续工作的双异质结半导体激光器。光纤和激光器的结合促使通信技术从实验室研究跃入到光纤通信实用化。因此，1970 年被称为光通信的“元年”。

光通信发展历史

此后数十年中，光通信着重提高传输速率和增加传输距离为目标和大力推广应用的大发展时期。随着光纤损耗的降低及新的激光器件和光检测器等光通信器件的不断研制成功，光纤通信得到爆炸式的发展，各种实用的光纤通信系统陆续出现。光纤通信系统的传输容量呈百万倍提升，发展速度前所未有。

光通信发展历史

1986年后，以超大容量超长距离为目标，全面深入开展新技术研究。世界上很多国家都开始大规模应用光通信技术，传输容量和传输距离都有很大的进步。从1991年起，中国已不再建长途电缆通信系统，而大力发展光纤通信。随着宽带中国战略进程的推进，国内三大电信运营商加快光网城市建设的步伐，我国光通信产业呈现出高速增长态势，发展到如今，已经渗透到我们生活的各个角落。从基本的沟通到精彩的网络世界等都离不开光通信。

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