二、光纤通信

现代经济、科学、军事、政治等活动，迫切需要有现代化的国内和国际的通信系统与之相适应。现代化的通信和传播技术，一般地说包括广播、电视、卫星等通信、计算机电子通信等技术手段，微波、光纤通信网络等。在各种通信方式中，卫星通信系统和光纤通信系统具有很重要的地位，是信息社会信息传播的主动脉，受到世界各国的高度重视。

光纤通信是在激光——具有优异特性的光源出现后发展起来的。激光是光纤通信的光源，它是利用光照、加热、放电等手段，激发一定的物质，并在谐振腔的作用下，使物质内部发生受激辐射的振荡过程而产生，具有一切光的共性、又有其它光所没有的特性的一种特殊光。

激光是本世纪 60 年代初期出现的一种具有优异特性的新光源。激光的崛起标志着人类对光的掌握、应用进入一个新的阶段、也直接促进了通信技术的发展。

光纤通信 60 年代发展起来的，70 年代末 80 年代初得到迅速发展的一种新兴通信技术。

光纤通信是把电话、电视和传真中的电信号变成光信号，将光谱调到一定的频率，输入到光导纤维里而传输到需要的地方，接受端则将光信号还原成电信号，再变成电话或其它的信息，便完成光纤通信的任务。

光纤通信包括光导纤维、激光光源和检出器三个部分。光导纤维是用超纯度的石英玻璃棒，在高温下制成所需要的纤维丝，该丝可以细到微米以下， 而且可传送光信息，因为光纤的中心部位和外层表皮有不同的折射率，中心部位折射率大，表皮折射率小，根据光的全反射原理，可以将激光束集中在光纤维中芯部，能以每秒 30 万公里的速度，向各处传播。

由于光纤通信的传输媒介是光线，所以对于雷、高压输电线路，电车、汽车火花等电磁感应的抗电磁干扰性强，有噪声低、耐辐射、保密性好、中继距离长、耗能少、节约大量有色金属原料、资源丰富、成本低，经济效益显著等优点，因此得到世界各国的重视。

在世界发展光纤通信的整个过程中，美国一直处于领先地位，近年来发展尤为迅速。1981 年建成了包括纽约、华盛顿等 11 个大城市在内总长 1200 公里的光纤通信网。1987 年，美国电报电话公司（ATT）率先于世界各国把特大容量的光纤通信系统在费城——芝加哥（全长 1100 公里）的长途线上引入商用。1988 年 8 月，ATT 采用 1.55μm 长波单模光纤通信系统为台湾电信总署设计了一条无中继长达 104 公里的海底光缆，这标志第四代光纤通信系统在世界上进入实用 阶段（第一代为 0.85μm 多模光纤通信系统，第二代为1.3μm 长波多模光纤通信系统，第三代为 1.3μm 长波单模光纤通信系统）。

1988 年底和 1989 年春，两条跨越大洋（大西洋和太平洋）的海底光缆通信系统相继建成。

截止到 1989 年底，美国已铺设了总长达 9.1 万英里，使用光纤量达 180 万英里（芯）的光纤通信线路。除电讯网外，美国还在局域网、工业、广播电视、航空航天、军事等领域内大力推广光纤通信应用。

日本对光纤通信发展极为重视，目前技术水平和发展规模已基本接近美国，居世界第二位。1985 年，日本建成了世界上最长的长途光纤通信干线（纵贯日本列岛，全长 3400 公里）。

此外，英国、法国、德国、加拿大等国的光纤通信也有了较大发展。 我国已完成了扬州至高邮、成都至灌县两个单模三次群（34Mp/s）架空

光缆通信系统的试验工程，这两项工程均取得了很好的社会效益和经济效益。现在除江苏、四川两省已在延伸原有工程并大量推广应用外，全国其它地区也在积极发展，有关科研和生产单位可提供全套技术和设备。

我国已研制成功五次群（565Mp/s）单模光纤长途干线光缆系统的光电端机，还研制成功了国际上 80 年代才开始发展的光纤通信新技术——光同步数字系列中的 622Mp/s 电数字复用设备和 622Mp/s 误码率测试分析仪，这表明我国光纤通信技术已开始跨入国际先进行列。

在光纤通信仪表及材料方面，除上述五次群误码分析仪外，我国已研制成功四次群以下单模光纤市内和长途通信系统，全套通信仪表，包括 140Mp/s

和 34Mp/s 等微机控制的误码率测试分析仪、PCM 综合测试仪、多模及单模光纤时域反射测试仪以及光纤熔接器等。

在光纤通信的应用基础研究方面，我国在相干光通信系统、波分复用、分布反馈型（DFB）激光器、光放大及光交换方面也取得了一批可喜成果。

综上所述，我国光纤通信已由科学试验阶段进入了实用化、商用化和可大规模建设阶段可以说我国的光纤通信技术通过国家“七五”攻关，已上了一个新台阶，但在大规模普及、形成网络及某些技术方面与发达国家比还有较大差距。