电通信面临的困境

从世界上第一条有线电报线路开通到现在，不过一个半世纪的时间，电通信技术的迅猛发展使世界面貌发生了巨大的变化，人类已经远离了闭耳塞聪的年代，大步跨入现代信息社会。一系列的通信设施，同轴电缆、海底电缆、通信卫星、微波中继等人们多年建设的通信系统，正为人类提供全面的信息服务。然而，一个不容忽视的问题已经出现，那就是：随着人类社会的进步，人们的生产和生活日益社会化、国际化，所要传递的信息量也迅速增长，已有的通信设备正变得越来越繁忙，通信线路日益拥挤，现在业已建立和预计能达到的电通信容量，与需要量相比，正日益显示出枯竭的趋势。

首先，有线通信线路容量的扩大依赖于通信线路路数的增加，这必将导致铜、铅、铝等有色金属的更多的耗费。现在全世界通信用铜的消耗量已达几十万吨。按照目前世界每年消耗铜的速度来估算，全世界已探明的铜储量最多只能维持三十年。

其次，电通信发展以来，通信用频率一直在提高。由早期的长波、中波逐渐发展到短波、超短波，以至于微波波段。进入本世纪六十年代后，人们已开始利用微波中的最高频段——毫米波段。

通信卫星的崛起，曾一度给通信领域带来新的希望与活力。卫星通信通信距离远，三颗卫星就可实现全球通信；信道容量大，最先进的同步通信卫星可以同时传送 10 万条双向话路加四路彩色电视节目。但是，这样巨大的容量依然无法满足人类不断增长的信息量要求。卫星通信的最终限制在于，同步轨道上卫星间隔至少大于 3 度，也就是同步卫星的数目不超过 120 颗。现在，赤道上空同步轨道已经分布有八、九十颗通信卫星，国际卫星通信已是人到中年了。

现有通信所面临的另一个问题是干扰。从一开始，人们就与各种电磁干扰作斗争。相邻的通信信道之间会相互干扰。在现在频带狭窄、信道日益拥挤的情况下，这种干扰正越来越严重。我们周围的各种电器和电子装置在工作时会发出各种电脉冲，它们无疑也成为通信的干扰源。此外，自然界的一些现象，如雷雨、太阳黑子活动、下雪等也会对通信造成干扰，例如卫星通信就容易受自然界气候变化的影响。显然，在电通信中，电磁干扰只能尽量减小，是永远无法消灭的。

既然现有的通信系统面临着如此众多的困难。那么，通信技术的未来在哪里呢？在广阔的电磁波频谱图上，一眼望去，我们会发现一片较为空旷的土地，那就是雄居频谱最高端的——光波波段，那里孕育着希望之光——光通信。