三 光纤通信的神速发展

光纤就是光导纤维，它是一根比头发丝还细的玻璃丝。光纤通信，就是利用光波在光导纤维中传递信息的通信。光纤通信是 60 年代兴起的，70 年代末到 80 年代初迅速发展起来，成为一门新兴的通信技术。

光纤通信的工作原理，首先是携带有各种信息的电信号转换成光信号（模拟信号或数字信号），再把待传的光信号调制到激光光源上去，然后通过光纤，传到对方，对方接收端的探测器件接到激光光束以后，再把激光信号转变（解调）成原来的电信号。因此，在光纤两端必须有相应的电→光，光→ 电转换设备。

光纤通信与电缆通信不同的地方：a），传输的媒介不同，光纤通信用光纤，而不是用金属导体。b），传递的是光信号，而不是电信号。c），因为光通信需要把电信号变为光信号，所以需要光源、光调制机和光检测器，而电缆通信不需要这些器件。

光纤通信的特点：

频带宽、通信量大，传输距离远。光作为一种波长极短，频率极高的电磁波，频率范围很宽，传送信号的光纤比传送电信号的电缆，通信容量大 10 亿倍。一根比头发丝还细的光纤可同时传输几万路电话或几千路电视，而可送至千里之外。据理论计算，一根光缆即可传送世界现有的全部通讯量，一对光纤在一分钟内可传送一部《大英百科全书》的全部内容。

资源丰富，能节省大量有色金属。制造光纤的基本材料是自然界中取之

不尽的石英材料，发展光纤通信丰富的自然资源。用石英材料制造光纤发展通信业，节省了大量的有色金属。如制造一万公里的同轴电缆约需铜 5000

吨，铅 2000 吨，如用光纤，可以节约大量铜、铅等有色金属。

具有多种优良性能。光纤体积小，重量轻。据统计，铺设 40 公里的通信

线路，如用铜线则需要 1640 公斤，如改用光纤只需 1 公斤。由于光波频率远离雷电工业强电的频率，避免了电磁干扰，所以抗干扰性强。对外界的雷击、腐蚀有良好的的抵抗能力。光屏易于屏蔽，窃听、泄密可能性小，所以保密性能好。光纤很细，十分柔软，易于架设与安装。

可为开辟新的通讯业务创造条件。人们很早就指望能实现可视电话网通讯。用可视电话在相隔很远的两地通话，能同时看到对方的形象和动作，可展示文件、图片资料等，这是社会信息传递的一个飞跃。

光纤通信系统，在各地之间可实现长途自动拨号。如配合无线电通信、卫星通信等手段，从汽车、火车、飞机和轮船上同地球上任何一点都可通话。用户可以自由地点播电视节目，用户只需通过家庭终端设备，将几天或几星期后要点播的节目和收看时间输入，到时候设在系统中的点播节目装置，就会自动播出来，播送到用户家里。可以把许多地方的各种控制系统和计算机互相连接起来，构成一个网络。利用这种通信系统可以合理地、迅速地收集、加工、积累、变换和传递各种信息。

光纤通信系统，能实现可视电话网通信。可用可视电话通信，可利用电视屏显示报纸，也可利用可视电话召开电话会议，利用电视进行电视教学， 可视电话还可以进行医疗会诊、参观、技术交流，在军事上可用于了解作战情况。

国内外光纤通信发展概况。美国自 1977 年在芝加哥市内两个电话打通了世界上第一条短距离光纤线路以来，全美国近百个地方建立了总长几百公里的短距离的光纤通信线路。1983 年打通了纽约到波士顿之间长达 600 公里的光纤通信网，总长 2513 公里，80 年代末，美国各城市之间的及城市内部都基本实现了光纤通信。

世界上第一台利用光纤通讯网的录像电话，在法国西南部的比亚里茨正式起用。光纤通讯网是未来的通讯系统，因为光纤的阻力比同轴电缆小 10

倍，但容量却大 10 倍，因此，可以逐步代替传统的铜缆。光纤通讯网可用于录像电话、电视联播网和存取资料及图像。

日本自 1976 年以来，已先后在国内安装了 10 余个通信试验系统，1984 年，日本完成了北起北海道札幌，南至九州福冈的光纤通信干线。目前，日本已铺设了近 10 条海底光缆，还将与美国合作建立横跨太平洋的长达一万公里的海底光缆通信系统。

英国在 1982 年已铺设了光纤通信线路 3600 公里，全部开始营业。从 1985

年起，计划铺设 2.24 万公里。又与法、德等国家筹建世界上横跨大西洋的第一条洲际海底光缆，1988 年投入使用。法国也在铺设从地中海到法国南部全长 200 公里的光缆通信系统，加拿大正在兴建世界上最大的光缆电视网，光

缆总长 3000 公里。美、日、法等 8 个国家已宣布：今后建设长途通信干线不再使用电缆，而全部采用光缆。

我国于 1972 年开始进行光纤通信技术研究，1976 年研制出低损耗多模光纤。1978 年，在上海的两市话局之间铺设了第一条长 1.8 公里的光纤通信线路。1979 年以后，北京、上海、南京、武汉和桂林等地先后铺设了光纤通

信试验线路。1982 年 12 月，武汉建成 13.5 公里市局间的中继光纤通信系统，

联系了四个话局。1986 年 2 月，在武汉又通过邮电局科学研究院研制的 140

兆特率/秒光端机的鉴定，其主要技术指标已达到 80 年代的国际水平。我国

邮电部计划在 1986 年到 1988 年，铺设北京到天津，长 130 公里的光纤通

信线路，然后再延伸到沈阳，以至哈尔滨，全长 1500 公里。同时还计划铺设

南京到汉口，再到重庆的光纤通信线路。总线长 2300 公里，加上支线，总长

2500 公里。另外，光纤通信小系统正在我国推广。

光纤通信的发展前景。由光纤透光曲线可知。只有波长为 0.85 微米、1.3

微米和 1.5 微米三种光线容易透过光纤。目前大都用 0.85 微米的短波光纤。

人们正在探索波长在 1.3 微米和 1.5 微米的长波光纤。在容量方面，首先发展多路传输，即用一根光纤能传输几个波段的激光，使每一波长的激光能同时传输多路信号。其次是发展双向传输，即在同一根光纤的两端，同时传输同一波长的激光信号。在超高速方面，大力发展“全光通信”技术，就是不经过光电转移过程，直接利用光橇来传输信号和图景，在光纤使用材料方面， 利用红外光通信成为发展方向。1978 年，英、美三位科学家通过理论分析发现：能传输红外线的光纤其传输损耗远比石英玻璃光纤低，他们提出，今后的光纤发展方向是用能传输红外线的材料来制光纤，并采用能发出红外线的激光作为光源，采用对红外线敏感的材料作元件。

1983 年，在日内瓦举行的第四届世界电讯展览会表明，通讯技术正走向智能化、数字化、自动化。未来的光纤通讯技术将和电子计算机结合起来。人们已在研制一种新的通信网，返过去一直分开运行的电话、电视、传真等设备，通过计算机控制，结合成一个系统——可看、可听、可写、可传真、可转发、以电子计算机为大脑，以光纤通信为神经系统。而计算机和光纤通信结合，能沟通各种信息，首先将引起“办公室革命”，然后波及生产和社会生活的各个领域。