光纤商用化以来,跟着手艺的不竭成长,光纤的品种履历了若干个主要成长阶段。 今天,我们把阶段过程做一个扼要的回首: ▉ 第一阶段:多模光纤(第一窗口) 1966年7月,华裔科学家高锟就光纤传输的前景颁发了具有汗青意义的论文。该文阐发了形成光纤传输消耗的首要缘由,从理论上论述了有可能把消耗下降到20dB/km的看法,并提出如许的光纤将可用在通讯。 2009年,高锟由于对光纤事业的凸起进献,取得了诺贝尔物理学奖。 在理论的指引下,四年今后的1970年,美�����APP国康宁公司真的拉出了消耗为20dB/km的光纤,证实光纤作为通讯介质的可能性。 与此同时,美国贝尔尝试室发现了利用砷化镓(GaAs)作为材料的半导体激光(semiconductor laser),凭仗体积小的劣势,年夜量应用在光纤通讯系统中。 1972年,光纤的传输消耗下降至4dB/km。 至此,光纤通讯时期,正式开启。 1972-1981年,是多模光纤研发和利用期。 前期第一个利用的光纤通讯波长,是850nm,称为第一窗口。 初期开辟利用的,是阶跃型多模光纤。接着开辟了A1a类梯度多模光纤(50/125),其衰减为3.0-3.5dB/km,带宽为200-800MHz·km,数值孔径为0.20±0.02或0.23±0.02。 后来,又开辟利用了A1b类梯度多模光纤(62.5/125),其衰减为3.0-3.5dB/km,带宽为100-800MHz·km,数值孔径为0.275±0.015。 这两种光纤与850nm四周波长LED(发光二极管)相共同,构成初期的光通讯系统。 那时,LED光谱宽度为40nm,注入光功率为5或20μW,最年夜速度为5或60Mb/s。 ▉ 第二阶段:多模光纤(第二窗口) 70年月末到80年月初,光纤厂家又开辟了第二窗口(1300nm)。 A1a类光纤衰减0.8-1.5dB/km,带宽200-1200MHz·km。A1b类光纤衰减0.8-1.5dB/km,带宽200-1000MHz·km。 与它们相共同利用的是高辐射LED,其光谱宽度为120nm,注入光功率为20μW,最年夜速度为100Mb/s。 ▉ 第三阶段:G.652和G.653、G.654单模光纤(第2、三窗口) 1982-1992年是G.652和G.653、G.654单模光纤的年夜范围利用期,打开了光纤的第二窗口(1310nm)和第三窗口(1550nm)。 1973-1977年,世界各年夜光纤制造商开辟了各类进步前辈的预制棒出产工艺——康宁开辟出OVD手艺;日本的NTT、住友、古河、藤仓等结合开辟出VAD手艺;朗讯改良了MCVD手艺;荷兰菲力浦开辟了PCVD手艺。 1982年,由美国最先,日、德等国度紧跟,全球最先年夜量扶植G.652单模光纤远程项目。单模光纤的市场需求年夜增,刺激了年夜范围出产。 这时候,康宁的OVD进一步提高了堆积速度,VAD、MCVD、PCVD都外加套管来作为增年夜预制棒的办法。 尔后,各家都照着两步法的夹杂工艺来加年夜预制棒。 90年月,法国阿尔卡特开辟了APVD手艺(MCVD+等离子喷涂工艺)。 各年夜光纤制造商制造手艺的严重前进,为常规单模光纤的普遍利用缔造了更好的前提。 1984年,第三窗口(1550nm)最先启用。 同年,CCITT(国际电报德律风征询委员会)发布G.651和G.652尺度。 到1985年,G.652光纤1310nm的消耗已达0.35dB/km,1550nm的消耗已达0.21dB/km。 1985年,日本、美国研发的G.653色散位移光纤商用化,其特点是把零色散点从第二窗口移到第三窗口,1550nm波长不但消耗最低,并且色散也最小。 1988年,CCITT发布G.653尺度。此光纤年夜量用在日本的通讯干线。 90年月初,掺铒光纤放年夜器(EDFA)最先商用化,促使稠密波分复用(DWDM)提上议事日程。 可是,G.653光纤在1550nm波优点的零色散,形成DWDM系统波道间的非线性干扰十分严峻,因此没活着界上推行开来。 1995年,我国扶植京九光缆项目,24芯纤顶用了六根G.653光纤,一向没开通。今后,我国也没用G.653光纤。 这一期间,还发生了一种截止波长移位的光纤。它在1550nm处不单消耗低,并且微弯消耗小,合适利用光放年夜器的远程干线系统和海底光缆系统。 1988年,CCITT发布G.654尺度。 ▉ 第四阶段:光纤窗口全开,特征周全成长 1993-2006年,光纤通讯窗口扩大到4、5窗口和S波段,光纤通讯窗口周全打开,新开辟四种新品种光纤,光纤特征更趋完美。 (1)、非零色散位移单模光纤G.655光纤(第3、第四窗口) 为按捺稠密波分复用(DWDM)系统中的四波混频(FWM)和交叉相位调制(XPM),减小光通道间的非线性干扰,非零色散位移光纤(WZDSF)在1993年问世了。 先是朗讯推出真波光纤,接着康宁推出了年夜有用面积LEAF光纤。 这些光纤一最先工作在第三窗口,即C波段(1530-1565nm)。1995年后,扩大到第四窗口,即L波段(1565-1625nm)。 1996年,ITU-T制订了G.655尺度。1998年以后,在全球获得普遍利用。 (2)、低水峰单模光纤G.652C(第五窗口) 1998年,朗讯推出了全波光纤(即低水峰光纤),使1383nm的水峰几近不具有(衰减<0.31dB/km),打开了光纤的第五窗口,即E波段(1360-1460nm)。 1999年,中国最先用全波光纤做光缆,用在九江电信。 2000年,ITU-T制订了G.652C尺度。 2001年,康宁做出了低水峰光纤。 2002年,G.652C光纤在全球推行。 从此,单模光纤从1260nm至1625nm波长规模内,具有优良的衰减机能。 2002年5月,ITU-T对单模光纤通讯系统光波段划分为O、E、S、C、L、U。 多模光纤850nm称为第一窗口,单模光纤O带为第2窗口,C带称第3窗口,L带为第4窗口,E带为第5窗口。 多模光纤和单模光纤的通讯波段汇总起来,以下表所示: 编纂:黄飞