近年來，科技發(fā)展的速度不斷加快，先進(jìn)的光纖制造技術(shù)更是發(fā)展迅猛，在郵電通信、廣播通信、電力通信、石油通信和軍用通信等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
光纖的起源與發(fā)展
光纖通信的誕生與發(fā)展是電信史上的一次重要革命。1966年，美籍華人高錕和霍克哈姆發(fā)表論文，光纖的概念由此產(chǎn)生。1970年，美國康寧公司首次研制成功損耗為20dB/km的光纖，光纖通信時(shí)代由此開始。1977年美國在芝加哥首次用多模光纖成功地進(jìn)行了光纖通信試驗(yàn)。當(dāng)時(shí)8.5微米波段的多模光波為第一代光纖通信系統(tǒng)。隨即在1981年、1984年以及19世紀(jì)80年代中后期，光纖通信系統(tǒng)迅速發(fā)展到第四代。第五代光纖通信系統(tǒng)達(dá)到了應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了光波的長距離傳輸。
被譽(yù)為光纖之父的華裔物理學(xué)家高錕
我國在1974年開始了光纖通信技術(shù)的研究，在20世紀(jì)70年代至80年代完成了一系列實(shí)用工程，這是現(xiàn)如今光纖通信技術(shù)廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。20世紀(jì)90年代，在我國新興的光纖開始取代傳統(tǒng)的電纜，光纖通信系統(tǒng)的國家干線逐步形成。截至2015年9月，我國光纜線路總長度達(dá)到2355萬公里，在光纖技術(shù)及相關(guān)元器件的研制方面，我國也有相當(dāng)規(guī)模的技術(shù)和研究已進(jìn)入生產(chǎn)環(huán)節(jié)。（最牛光纖模塊設(shè)計(jì)）
光纖通信的發(fā)展階段
第一階段：1966-1976年，是從基礎(chǔ)研究到商業(yè)應(yīng)用的開發(fā)時(shí)期。在這一階段，實(shí)現(xiàn)了短波長0.85μm低速率45或34Mb/s多模光纖通信系統(tǒng)，無中繼傳輸距離約10km。
第二階段：1976-1986年，這是以提高傳輸速率和增加傳輸距離為研究目標(biāo)和大力推廣應(yīng)用的大發(fā)展時(shí)期。在這個(gè)時(shí)期，光纖從多模發(fā)展到單模，工作波長從短波長0.85μm發(fā)展到長波長1.31μm和1.55μm，實(shí)現(xiàn)了工作波長為1.31μm、傳輸速率為140565Mb/s的單模光纖通信系統(tǒng)，無中繼傳輸距離為10050km。
第三階段：1986-1996年，這是以超大容量超長距離為目標(biāo)、全面深入開展新技術(shù)研究的時(shí)期。在這個(gè)時(shí)期，實(shí)現(xiàn)了1.55μm色散移位單模光纖通信系統(tǒng)。采用外調(diào)制技術(shù)，傳輸速率可達(dá)2.510Gb/s，無中繼傳輸距離可達(dá)150100km。實(shí)驗(yàn)室可以達(dá)到更高水平。
光纖的分類
光纖大類上可分為多模光纖和單模光纖。
多模光纖是指可以傳輸多個(gè)光傳導(dǎo)模的光纖。在光纖通信初期，就是使用的就是多模光纖(G.651光纖)，其工作波長在850nm或1300nm，衰減常數(shù)分別為<4dB/km和<3dB/km，色散系數(shù)分別為<120ps/(nm.km)和<6ps/(nm.km)。由于它的衰耗和色散大，故只能用于短距離通信。但它芯徑大，對于接頭和連接器的要求都不高，使用起來比單模光纖要方便，目前多用于局域網(wǎng)。
單模光纖是指只傳輸一個(gè)光傳導(dǎo)模（基模）的光纖。其主要優(yōu)點(diǎn)是衰減較小，傳輸距離長，傳輸容量大，在長途骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)等場合均有廣泛應(yīng)用。單模光纖由于只能傳輸基模，它不存在模間時(shí)延差，具有比多模光纖大得多的帶寬，單模光纖的帶寬可達(dá)幾十GHz以上。所以單模光纖特別適合用于長距離、大容量的通信系統(tǒng)。常用的單模光纖有以下幾種：G.652光纖，G.653光纖，G.655光纖。
光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
光纖通信技術(shù)的物理屬性和技術(shù)特性都決定它不僅在現(xiàn)在的發(fā)展中得以廣泛應(yīng)用，也要在未來大展手腳。在未來，光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1.超高速系統(tǒng)的演進(jìn)
光纖通信技術(shù)的發(fā)展迅猛，光纖通信的傳輸速率在十年內(nèi)能提高100倍，到時(shí)用戶能夠用上無限帶寬。目前的商用系統(tǒng)中，最普遍的光纖傳輸速率為10Gbit/s，40Gbit/s的傳輸速率也已進(jìn)入實(shí)用階段。更高傳輸速率的160Gbit/s和640Gbit/s還在研究之中，距離投入實(shí)用還有一段路要走。受到光纖的物理特性的限制，光纖通信的進(jìn)一步擴(kuò)容采用光復(fù)用方式。目前光復(fù)用方式進(jìn)入大規(guī)模商用的只有WDM和DWDM。
2.光纖接入網(wǎng)
光纖接入網(wǎng)是信息高速公路"飛入尋常百姓家"的最后一步，是建設(shè)信息高速公路的關(guān)鍵技術(shù)。光纖接入網(wǎng)能夠真正實(shí)現(xiàn)信息高速化、服務(wù)個(gè)性化、帶寬最大化，能夠最大程度地滿足大眾的需求。
3.全光網(wǎng)的前景
光纖通信的最終階段是全光網(wǎng)通信。光纖通信的超高速趨勢會使光電轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)成為瓶頸，電信號處理將會大大增加光纖網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度和處理難度。全光網(wǎng)的關(guān)鍵就是信息傳輸?shù)娜^程都保持光的形式，不必經(jīng)歷電的轉(zhuǎn)換，大大促進(jìn)了高速網(wǎng)絡(luò)的超大容量的實(shí)現(xiàn)。
光纖通信技術(shù)為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和社會經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步提供了強(qiáng)勁的推動(dòng)力，社會發(fā)展的需求將促進(jìn)光纖通信技術(shù)的進(jìn)一步提高。目前光纖通信的信息傳輸速率還在隨著技術(shù)的進(jìn)步而不斷增長，正在朝著光子網(wǎng)絡(luò)的趨勢進(jìn)發(fā)，人們期望的真正的全光網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代也會在不遠(yuǎn)的將來實(shí)現(xiàn)。
