浅谈光纤通信的发展趋势与对策(一)

摘 要:阐述了光纤通信发展历程,并分析了其优势所在,为我国光纤通信发展提出了相应对策。
  关键词:光纤;通信;发展;趋势;对策
  
  1 光纤通信发展历程
  
  光纤通信是利用光波作载波,以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式。1966年英籍华人高锟博士发表了一篇划时代性的论文,他提出利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维,能作为通信媒质。从此,开创了光纤通信领域的研究工作。1977年美国在芝加哥相距7000米的两电话局之间,首次用多模光纤成功地进行了光纤通信试验。85微米波段的多模光波为第一代光纤通信系统。1981年又实现了两电话局间使用1.3微米多模光纤的通信系统,为第二代光纤通信系统。1984年实现了1.3微米单模光纤的通信系统,即第三代光纤通信系统。80年代中后期又实现了1.55微米单模光纤通信系统,即第四代光纤通信系统。用光波分复用提高速率,用光波放大增长传输距离的系统,为第五代光纤通信系统。新系统中,相干光纤通信系统,已达现场实验水平,将得到应用。光孤子通信系统可以获得极高的速率,20世纪末或21世纪初可能达到实用化。在该系统中加上光纤放大器有可能实现极高速率和极长距离的光纤通信。
  
  2 光纤通信与卫星通信、无线电通信优势比较
  
  现代通信网的3大支柱是光纤通信、卫星通信和无线电通信,而其中光纤通信是主体,这是因为光纤通信本身具有许多突出的优点:
  (1)频带宽,通信容量大。 光纤可利用的带宽约为50000GHz,1987年投入使用的1. 7Gb/s光纤通信系统,一对光纤能同时传输24192路电话,2.4Gb/s系统,能同时 传输30000多路电话。频带宽,对于传输各种宽频带信息具有十分重要的意义,否则,无法满足未来宽带综合业务数字网(B-ISDN)发展的需要。
  (2)损耗低,中继距离长。 目前实用石英光纤的损耗可低于0.2dB/km,比其它任何 传输介质的损耗都低,若将来采用非石英系极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降 至10-9dB/km。由于光纤的损耗低,所以能实现中继距离长,由石英光纤组成的光 纤通信系统最大中继距离可达200多千米,由非石英系极低损耗光纤组成的通信系统,其最大中继距离则可达数千甚至数万千米,这对于降低海底通信的成本、提高可靠性和稳定性具有特别的意义。
  (3)抗电磁干扰。 光纤是绝缘体材料,它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰,也不受电气化铁路馈电线和高压设备等工业电器的干扰,还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。
  (4)无串音干扰,保密性好。 光波在光缆中传输,很难从光纤中泄漏出来,即使在 转弯处,弯曲半径很小时,漏出的光波也十分微弱,若在光纤或光缆的表面涂上一 层消光剂效果更好,这样,即使光缆内光纤总数很多,也可实现无串音干扰,在光 缆外面,也无法窃听到光纤中传输的信息。
  (5)光纤线径细、重量轻、柔软,使传输系统所占空间小,解决地下管道拥挤的问 题,节约地下管道建设投资。此外,光纤的重量轻,光缆的重要比电缆轻得多。
  (6)光纤的原材料资源丰富,用光纤可节约金属材料。