光纖自1966年出生在中國(guó)上海的英籍華人高錕，發(fā)表論文《光頻介質(zhì)纖維表面波導(dǎo)》，提出用石英玻璃纖維(光纖)傳送光信號(hào)來進(jìn)行通信，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、大容量通信。
1970年損失為20db/km的光纖研制出來了。據(jù)說康寧公司花費(fèi)3000萬美元，得到30米光纖樣品，認(rèn)為非常值得。這一突破，引起整個(gè)通信界的震動(dòng)，世界發(fā)達(dá)國(guó)家開始投入巨大力量研究光纖通信。1976年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室在亞特蘭大到華盛頓間建立了世界一條實(shí)用化的光纖通信線路，速率為45Mb/s，采用的是多模光纖，光源用的是發(fā)光管LED，波長(zhǎng)是0.85微米的紅外光。在上世紀(jì)70年代末，大容量的單模光纖和長(zhǎng)壽命的半導(dǎo)體激光器研制成功。光纖通信系統(tǒng)開始顯示出長(zhǎng)距離、大容量無比的優(yōu)越性。
中國(guó)光纖發(fā)展史
我國(guó)在發(fā)展
光纖通信技術(shù)上少走了不少彎路,正確的技術(shù)路線引導(dǎo)正確方向:
1973年，世界光纖通信尚未實(shí)用。郵電部武漢郵電科學(xué)研究院(當(dāng)時(shí)是武漢郵電學(xué)院)就開始研究光纖通信。由于武漢郵電科學(xué)研究院采用了石英光纖、半導(dǎo)體激光器和編碼制式通信機(jī)正確的技術(shù)路線，使我國(guó)在發(fā)展光纖通信技術(shù)上少走了不少彎路，從而使我國(guó)光纖通信在高新技術(shù)中與發(fā)達(dá)國(guó)家有較小的差距。
我國(guó)研究開發(fā)光纖通信正處于十年動(dòng)亂時(shí)期，處于封閉狀態(tài)。國(guó)外技術(shù)基本無法借鑒，純屬自己摸索，一切都要自己搞，包括光纖、光電子器件和光纖通信系統(tǒng)。武漢郵電科學(xué)研究院，考慮到保證光纖通信最終能為經(jīng)濟(jì)建設(shè)所用，開展了全面研究，除研制光纖外，還開展光電子器件和光纖通信系統(tǒng)的研制，使我國(guó)至今具有了完整的光纖通信產(chǎn)業(yè)。
1978年改革開放后，光纖通信的研發(fā)工作大大加快，此后我國(guó)研制出光纖通信試驗(yàn)系統(tǒng)。1982年郵電部重點(diǎn)科研工程“八二工程”在武漢開通。該工程被稱為實(shí)用化工程，要求一切是商用產(chǎn)品而不是試驗(yàn)品，要符合國(guó)際CCITT標(biāo)準(zhǔn)，要由設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)、工人施工。從此中國(guó)的光纖通信進(jìn)入實(shí)用階段。
在20世紀(jì)80年代中期，數(shù)字光纖通信的速率已達(dá)144Mb/s，可傳送1980路電話，超過同軸電纜載波。于是，光纖通信作為主流被大量采用，在傳輸干線上全面取代電纜。經(jīng)過國(guó)家“六五”、“七五”、“八五”和“九五”計(jì)劃，中國(guó)已建成“八縱八橫”干線網(wǎng)，連通全國(guó)各省區(qū)市。光纖通信已成為中國(guó)通信的主要手段
2005年3.2Tbps超大容量的光纖通信系統(tǒng)在上海至杭州開通，是至今世界容量最大的實(shí)用線路。
中國(guó)已建立了一定規(guī)模的光纖通信產(chǎn)業(yè)。中國(guó)生產(chǎn)的光纖光纜、半導(dǎo)體光電子器件和光纖通信系統(tǒng)能供國(guó)內(nèi)建設(shè)，并有少量出口。實(shí)際上中國(guó)省內(nèi)農(nóng)村有許多空白需要建設(shè)；3G移動(dòng)通信網(wǎng)的建設(shè)也需要光纖網(wǎng)來支持；隨著寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)需要擴(kuò)容等，光纖通信仍有巨大的市場(chǎng)。每年光纖通信設(shè)備和光纜的銷售量是上升的。
對(duì)光纖通信而言，超高速度、超大容量和超長(zhǎng)距離傳輸一直是人們追求的目標(biāo),而
全光網(wǎng)絡(luò)也是人們不懈追求的夢(mèng)想。
(1) 超大容量、超長(zhǎng)距離傳輸技術(shù)波分復(fù)用技術(shù)極大地提高了
光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量，在未來跨海光傳輸系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景。
近年來波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展迅猛，目前1.6Tbit/ 的WDM系統(tǒng)已經(jīng)大量商用，同時(shí)全光傳輸距離也在大幅擴(kuò)展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時(shí)分復(fù)用 (OTDM)技術(shù)，與 WDM通過增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)來提高其傳輸容量不同，OTDM技術(shù)是通過提高單信道速率來提高傳輸容量，其實(shí)現(xiàn)的單信道最高速率達(dá) 640Gbit/s 。我們可以把多個(gè)OTDM信號(hào)進(jìn)行波分復(fù)用，從而大幅提高傳輸容量。偏振復(fù)用 (PDM)技術(shù)可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零 (RZ) 編碼信號(hào)在超高速通信系統(tǒng)中占空較小，降低了對(duì)色散管理分布的要求，且 RZ編碼方式對(duì)光纖的非線性和偏振模色散 (PMD)的適應(yīng)能力較強(qiáng)，因此現(xiàn)在的超大容量 WDM/OTDM通信系統(tǒng)基本上都采用 RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)基本上都包括在 OTDM 和WDM通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)中。
(2) 光孤子通信
光孤子是一種特殊的 ps 數(shù)量級(jí)的超短光脈沖，由于它在光纖的反常色散區(qū),群速度色散和非線性效應(yīng)相互平衡,因而經(jīng)過光纖長(zhǎng)距離傳輸后，波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離無畸變的通信，在零誤碼的情況下信息傳遞可達(dá)萬里之遙。
當(dāng)然實(shí)際的光孤子通信仍然存在許多技術(shù)難題， 但目前已取得的突破性進(jìn)展使人們相信，光孤子通信在超長(zhǎng)距離、高速、大容量的全光通信中，尤其在海底光通信系統(tǒng)中，有著光明的發(fā)展前景。
未來的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng)。全光網(wǎng)是光纖通信技術(shù)發(fā)展的最高階段，也是理想階段。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的全光化，但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)處仍采用電器件，限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康倪M(jìn)一步提高，因此真正的全光網(wǎng)已成為一個(gè)非常重要的課題。全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點(diǎn)代替電節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)之間也是全光化，信息始終以光的形式進(jìn)行傳輸與交換，
交換機(jī)對(duì)用戶信息的處理不再按比特進(jìn)行，而是根據(jù)其波長(zhǎng)來決定路由。
目前，全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段，但它已顯示出了良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢(shì)上看，形成一個(gè)真正的、以 WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層， 建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò)，消除電光瓶頸已成為未來光通信發(fā)展的必然趨勢(shì)，更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心，也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級(jí)別，更是理想級(jí)別。
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