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做座中国光纤光缆业的30年

发布时间:2021-10-15 05:18:35 阅读: 来源:柠檬酸厂家

中国光纤光缆业的30年

改革开放30年,中国通信业已建成光纤通信、数字微波、卫星通信、程控同时交换、移动通信、数据通信等覆盖全国,通达世界的公用电信,构建了全方位、多层次、多方式的络体系。1978年全国交换机仅406万门,2007年已达50750万门,现已能够满足国内市场基本需求2007年,我国已建成世界最大固话通信(3.65亿户),最大移动通信(5.47亿户),第二大互联(民总数2.1亿)。三大扩展如此惊人,关键是我们在30年中建了一个世界上最大的光缆传输。到2007年底,我国基础运营商建成光缆总长度达573.7万公里,所用光纤约12600万公里,加上广电、电力、石油及其他专用线路,全国光缆总长度约718.7万公里,使用光纤约15500万公里。

光纤通信的起步

1960年美国的梅曼发明了第一个红宝石激光器,以后又出现了氦氖激光器、CO2激光器。

1970年,美国贝尔实验室研制成功室温下连续振荡的GaAlAs半导体激光器。与气体激光器相比,半导体激光器体积小、耗电少,又能直接用电流调制,使用方便,为光纤通信找到了合适的光源。但是,初期的半导体激光器寿命只有几个小时。1976年日本NTT和美国麻省理工学院又研制出InGaAsP长波长激光器。1977年贝尔实验室研制成功了室温下寿命为100万小时的GaAlAs激光器,为光纤通信的商用化奠定了基础。

1966年,在英国工作的中国人高锟与英国人霍克曼共同提出用玻璃纤维作为光传输介质。他们认为,电可以沿着导电的金属线远距离传输,光也可以沿着导光的玻璃纤维传输,由此产生了低损耗的光导纤维(简称光纤)的概念。当时玻璃纤维的传输损耗为1000dB/km,用于医学技术的短距离直接图像传输。他们认为玻璃纤维的损耗是可以减小的,如果能降到20dB/km以下,就可用于通信。

1970年,美国康宁公司研制成功了损耗小于20dB/km(633nm)的石英单模光纤。该光纤直径只有人的头发丝那么细,且柔软可绕。1972年康宁又把光纤的损耗降到7dB/km。1973年贝尔实验室发明的MCVD法制造光纤,使光纤的损耗又降到2.5dB/km。

1976年美国首先在亚特兰大成功地进行了44.736Mb/s传输10km的光纤通信系统现场试验,使光纤通信向实用化迈出了第一步。

1977年美国在芝加哥两个局之间开通世界上第一个使用多模光纤商用光纤通信系统(距离7km,波长850nm,速率44.736Mb/s)。之后日本、德国、英国也先后建起了光缆线路。1979年单模光纤通信系统也进入了现场试验。

光纤的发展历程

光纤通信商用化以来,由于市场需求和技术进步的推动,光纤品种和特性及应用经历了下述三个重要发展阶段,制造技术也相应变化发展。

多模光纤(第一窗口、在功用上根据国度规范人造板实验机都具有多功用的实验用途第二窗口)

年是多模光纤研发和应用期。最早使用的波长是850nm,称为第一窗口。最初使用阶跃型多模光纤,然后开发了A1a类梯度多模光纤(50/125),衰减3..5dB/km,带宽MHz·km,数值孔径0.20±0.02或0.23±0.02;随后又开发使用A1b类梯度多模光纤(62.5/125),衰减3..5dB/km,带宽MHz·km,数值孔径0.275±0.015。这两种光纤与850nm附近波长LED(发光二极管)相配合,形成光通信系统。LED光谱宽度40nm,注入光功率5或20μW,最大比特速度5或60Mb/s。

70年代末到80年代初开发了第二窗口(1300nm)。A1a类光纤衰减0..5dB/km,带宽MHz·km;A1b类光纤衰减0..5dB/km,带宽MHz·km。与它们相配合使用的是高辐射LED,其光谱宽度120nm,注入光功率20μW,最大比特率100Mb/s。

G.652、G.653、G.654单模光纤(第二、三窗口)

年是G.652和G.653、G.654单模光纤研发并开始大规模应用期,打开了光纤的第二窗口(1310nm)和第三窗口(1550nm)。年世界各大光纤制造商开发了各种先进的预制棒生产工艺。康宁开发出OVD技术;日本的NTT、住友、古河、藤仓等联合开发出VAD技术;朗讯改善了MCVD技术;荷兰菲力浦开发了PCVD技术。1982年由美国开始,日、德等国家紧跟,全球开始大量建设G.652单模光纤长途工程。单模光纤市场需求大增,刺激了大规模生产。

康宁的OVD进一步提高了沉积速率,VAD、MCVD、PCVD都外加套管来作为增大预制棒的措施。各厂商都遵循两步法混合工艺加大预制棒。90年代法国阿尔卡特研制了APVD技术(MCVD+等离子喷涂工艺)。制造技术的重大进步,为常规单模光纤的广泛应用创造了更好的条件。1984年开始用第三窗口(1550nm)。1984年CCITT发布G.651和G.652标准。到1985年,G.652光纤1310nm损耗已达0.35dB/km,1550nm损耗已达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波长损耗最低,色散最小,1988年CCITT发布G.653标准,大量用于日本的通信干线。90年代初,掺铒光纤放大器(EDFA)开始商用化促使密集波分复用(DWDM)提上议事日程。但G.653光纤在1550nm波长处的零色散造成DWDM系统波道间的非线性干扰十分严重,并没有在全球推广。1995年我国建设京九光缆工程,24芯纤中用了六根G.653光纤,但未开通,此后我国也未3.油箱油量不足用G.653光纤。

这一时期还产生了一种截止波长移位的光纤G.654,它在1550nm处不但损耗低,而且微弯损耗小,适合使用光放大器的长途干线系统和海底光缆系统,CCITT1988年发布G.654标准。

光纤通信窗口全打开,光纤特性大进展

期间光纤通信窗口扩展到四五窗口及S波段。

1.非零色散位移单模光纤(第三、第四窗口)

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