光纤通信原理和应用及其发展趋势摘要：简述光纤通信的发展历史及其优点，介绍了光纤的结构与导光原理、光纤通信在各个方面的应用以及其发展趋势。关键词：光纤通信 优点 原理 应用 1 引言光纤通信是以光作为信息载体，以光纤作为传输媒介的通信方式。光纤通信技术（optical fiber communications）从光通信中脱颖而出，已成为现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中起着举足轻重的作用。光导纤维通信就是利用光导纤维传输信号，以实现信息传递的一种通信方式。可以把光纤通信看成是以光导纤维为传输媒介的“有线”光通信。光纤通信作为一门新兴技术，在近 30 年来迅猛发展，给世界通信技术乃至国民经济、国防事业和人民生活带来了巨大变革。2 发展历史1966 年，英籍华人高锟 (C·K·Kao)预见利用玻璃可以制成衰减为 20dB／km 的通信光导纤维(简称光纤)。当时，世界上最优秀的光学玻璃衰减达 l000dB／km 左右。1970 年，美国康宁公司首先研制成衰减为 20dB／km 的光纤。从此，光纤就进入了实用化的发展阶段，世界各国纷纷开展光纤通信的研究。光纤的主要作用是引导光在光纤内沿直线或弯曲的途径传播。为了实现长距离的光纤通信，必须减小光纤的衰减。C·K·Kao 早就指出降低玻璃内的过渡金属杂质离子是降低光纤衰减的主要因素。另一方面，玻璃内的 OH 离子对衰减也有严重的影响。到了 1976 年，人们设法降低 OH 含量后发现衰减的长波长窗口有：1.31μm、1.55μm。1980 年，光纤衰减已降低到 0.2dB／km (1.55μm)，接近理论值。这样，使得进行长距离的光纤通信成为可能。与此同时，为促进光纤通信系统的实用化，人们又及时地开发出适用于长波长的光源、激光器、发光管、光检测器。应运而生的光纤成缆。光无源器件和性能测试及工程应用仪表等技术日臻成熟。这都为光纤光缆作为新的通信传输媒介奠定了良好的基础。 1976 年，美国西屋电气公司在亚特兰大成功地进行了世界上第一个 44.736Mbit／s 且传输 110km 的光纤通信系统的现场实验，使光纤通信向实用化迈出了第一步。1981 年以后，用光纤通信技术大规模地制成商品并推向市场。 历经近 20 年突飞猛进的发展， 光纤通信速率由 1978 年的 45Mbit／s 提高到目前的 40Gbit／s。我国自 70 年代初就开始了光纤通信技术的研究。1977 年，武汉邮电研究院研制成功中国第一根阶跃折射率分布的、波长为 0.85μm 多模光纤。后来又研制成单模光纤和特殊光纤以...
