光纤光学的起源

光纤光学的起源,第1张

现在的布线和网络使用了大量的光纤,我一直在想光纤是怎么诞生的呢?最近我一直在查这方面的资料,今天终于看到了相关的资料,现在拿来和大家分享,让我们永远记住他们的名字:高锟(英藉华人)、美国贝尔研究所、美国康宁玻璃公司的马瑞尔、卡普隆、凯克。下面是相关的资料:

人类从未放弃过对理想光传输介质的寻找,经过不懈的努力,人们发现了透明度很高的石英玻璃丝可以传光。这种玻璃丝叫做光学纤维,简称“光纤”。 人们用它制造了在医疗上用的内窥镜,例如做成胃镜,可以观察到距离一米左右的体内情况。但是它的衰减损耗很大,只能传送很短的距离。光的损耗程度是用每千米的分贝为单位来衡量的。直到20世纪60年代,最好的玻璃纤维的衰减损耗仍在每公里1000分贝以上。每公里1000分贝的损耗是什么概念呢?每公里10分贝损耗就是输入的信号传送1公里后只剩下了十分之一,20分贝就表示只剩下百分之一,30分贝是指只剩千分之一……1000分贝的含意就是只剩下亿百分之一,是无论如何也不可能用于通信的。因此,当时有很多科学家和发明家认为用玻璃纤维通信希望渺茫,失去了信心,放弃了光纤通信的研究。

激光器和光纤的发明,使人们看到了光通信的曙光。而要实现光纤通信,还需要在激光器和光纤的性能上有重大的突破。但是在这两方面的突破遇到了许多困难,尤其是光纤的损耗要达到可用于通信的要求,从每千米损耗1000分贝降低到20分贝似乎不太可能,以致很多科学家对实现光纤通信失去了信心。就在这种情况下,出生于上海的英藉华人高锟(K.C.Kao)博士(光纤之父),通过在英国标准电信实验室所作的大量研究的基础上,对光波通信作出了一个大胆的设想。他认为,既然电可以沿着金属导线传输,光也应该可以沿着导光的玻璃纤维传输。1966年7月,高锟就光纤传输的前景发表了具有重大历史意义的论文,论文分析了玻璃纤维损耗大的主要原因,大胆地预言,只要能设法降低玻璃纤维的杂质,就有可能使光纤的损耗从每公里1000分贝降低到20分贝/公里,从而有可能用于通信。这篇论文使许多国家的科学家受到鼓舞,加强了为实现低损耗光纤而努力的信心。

世界上第一根低损耗的石英光纤――1970年,美国康宁玻璃公司的三名科研人员马瑞尔、卡普隆、凯克成功地制成了传输损耗每千米只有20分贝的光纤。这是什么概念呢?用它和玻璃的透明程度比较,光透过玻璃功率损耗一半(相当于3分贝)的长度分别是:普通玻璃为几厘米、高级光学玻璃最多也只有几米,而通过每千米损耗为20分贝的光纤的长度可达150米。这就是说,光纤的透明程度已经比玻璃高出了几百倍!在当时,制成损耗如此之低的光纤可以说是惊人之举,这标志着光纤用于通信有了现实的可能性。

1970年激光器和低损耗光纤这两项关键技术的重大突破,使光纤通信开始从理想变成可能,这立即引起了各国电信科技人员的重视,他们竞相进行研究和实验。1974年美国贝尔研究所发明了低损耗光纤制作法――CVD法(汽相沉积法),使光纤损耗降低到1分贝/公里;1977年,贝尔研究所和日本电报电话公司几乎同时研制成功寿命达100万小时(实用中10年左右)的半导体激光器,从而有了真正实用的激光器。1977年,世界上第一条光纤通信系统在美国芝加哥市投入商用,速率为45Mb/s。

进入实用阶段以后,光纤通信的应用发展极为迅速,应用的光纤通信系统已经多次更新换代。70年代的光纤通信系统主要是用多模光纤,应用光纤的短波长(850纳米)波段,(1纳米=1000兆分之一米,即米)。80年代以后逐渐改用长波长(1310纳米),光纤逐渐采用单模光纤,到90年代初,通信容量扩大了50倍,达到2.5Gb/s。进入90年代以后,传输波长又从1310纳米转向更长的1550纳米波长,并且开始使用光纤放大器、波分复用(WDM)技术等新技术。通信容量和中继距离继续成倍增长。广泛地应用于市内电话中继和长途通信干线,成为通信线路的骨干。

1880-AlexandraGrahamBell发明光束通话传输光纤。

1960-电射及光纤之发明。

1960-玻璃纤维的传输损耗大于1000dB/km,其他材料包括光圈波导、气体透镜波导、空心金属波导管等。

1966-七月,英籍、华裔学者高锟博士(K.C.Kao)在PIEE 杂志上发表论文《光频率的介质纤维表面波导》,从理论上分析证明了用光纤作为传输媒体以实现光通信的可能性,并预言了制造通信用的超低耗光纤的可能性。

1970-美国康宁公司三名科研人员马瑞尔、卡普隆、凯克用改进型化学相沉积法(MCVD 法)成功研制成传输损耗只有20dB/km的低损耗石英光纤。

1970-美国贝尔实验室研制出世界上第一只在室温下连续波工作的砷化镓铝半导体激光器。

1972-传输损耗降低至4dB/km。

1973-我国邮电部武汉邮电科学研究院开始研究光纤通信。

1974-美国贝尔研究所发明了低损耗光纤制作法――CVD法(汽相沉积法),使光纤传输损耗降低到1.1dB/km。

1976-美国在亚特兰大的贝尔实验室地下管道开通了世界上第一条光纤通信系统的试验线路。

采用一条拥有144个光纤的光缆以44.736Mbps的速率传输信号,中继距离为10 km。

采用的是多模光纤,光源用的是发光管LED,波长是0.85微米的红外光。

1976-传输损耗降低至0.5dB/km。

1977-贝尔研究所和日本电报电话公司几乎同时研制成功寿命达100万小时(实用中10年左右)的半导体激光器。

1977-世界上第一条光纤通信系统在美国芝加哥市投入商用,速率为45Mb/s。

1977-首次实际安装电话光纤网路。

1978-FORT在法国首次安装其生产之光纤电。

1979-赵梓森拉制出我国自主研发的第一根实用光纤,被誉为“中国光纤之父”。

1979-传输损耗降低至0.2dB/km。

1980-多模光纤通信系统商用化(140Mb/s),并着手单模光纤通信系统的现场试验工作。

1982-我国邮电部重点科研工程“.八二工程”在武汉开通。

1990-单模光纤通信系统进入商用化阶段(565Mb/s),并着手进行零色散移位光纤和波分复用及相干通信的现场试验,而且陆续制定数字同步体系(SDH)的技术标准。

1990-传输损耗降低至0.14dB/km,已经接近石英光纤的理论衰耗极限值0.1dB/km。

1990-区域网络及其他短距离传输应用之光纤。

1992-贝尔实验室与日本合作伙伴成功地试验了可以无错误传输9000公里的光放大器,其最初速率为5Gbps,随后增加到10Gbps。

1993-SDH产品开始商用化(622Mb/s 以下)。

1995-2.5Gb/s 的SDH产品进入商用化阶段。

1996-10Gb/s 的SDH产品进入商用化阶段。

1997-采用波分复用技术(WDM)的20Gb/s 和40Gb/s 的SDH产品试验取得重大突破。

1999-中国生产的8×2.5Gb/sWDM系统首次在青岛至大连开通,沈阳至大连的32×2.5Gb/sWDM光纤通信系统开通。

2000-到屋边光纤=>到桌边光纤。

2005-3.2Tbps超大容量的光纤通信系统在上海至杭州开通。

2005 FTTH(Fiber To The Home)光纤直接到家庭。

2012年,中国的光纤产能已达到1亿2千万芯公里,预计到2013年将达到1亿8千万芯公里。

上海市黄浦区马当路388号C座。

经查询百度地图得知,在上海市黄浦区马当路388号C座,登记机关是上海市浦东新区市场监督管理局,这里面有一家宠物店,里面有卖塞尔凯克猫。

塞尔凯克卷毛猫又被称为是披着羊皮的猫。它们是四种卷毛猫之一,毛发像被烫卷了一样,塞尔凯克卷毛猫有非凡的卷毛基因,来自家猫的一次基因自然突变。


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