在现代通信系统中,光纤通信已经成了主要承载各类通信业务的主要传输技术,我们每天使用的电话、手机、互联网都是使用光纤进行传送,很多人可能疑惑,小小的光纤怎么能传送这么大量的数据,今天给大家描述一下光纤通信是怎么来的?光纤通信系统是怎么组成的?读完之后,大家可能就基本了解光纤通信系统了。
探索时期的光通信
原始形式的光通信:中国古代用“烽火台”报警,欧洲人用旗语传送信息。
1880年,美国人贝尔(Bell)发明了用光波作载波传送话音的“光电话”。贝尔光电话是现代光通信的雏型。
1960年,美国人梅曼(Maiman)发明了第一台红宝石激光器, 给光通信带来了新的希望。激光器的发明和应用, 使沉睡了80 年的光通信进入一个崭新的阶段。
在这个时期,美国麻省理工学院利用He - Ne激光器和CO2激光器进行了大气激光通信试验。
现代光纤通信
1966年,英籍华裔学者高锟(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)发表了关于传输介质新概念的论文,指出了利用光纤(Optical Fiber)进行信息传输的可能性和技术途径,奠定了现代光通信——光纤通信的基础。

光纤通信发明家高锟(左)1998年在英国接受IEE授予的奖章
1970 年,光纤研制取得了重大突破
1970年,美国康宁(Corning)公司研制成功损耗20dB/km的石英光纤。把光纤通信的研究开发推向一个新阶段。
1972年,康宁公司高纯石英多模光纤损耗降低到4 dB/km。
1973 年,美国贝尔(Bell)实验室的光纤损耗降低到2.5dB/km。1974 年降低到1.1dB/km。
1976 年,日本电报电话(NTT)公司将光纤损耗降低到0.47 dB/km(波长1.2μm)。
在以后的 10 年中,波长为1.55 μm的光纤损耗:
1979 年是0.20 dB/km,1984年是0.157 dB/km,1986 年是0.154 dB/km, 接近了光纤最低损耗的理论极限。
实用光纤通信系统的发展
1976 年,美国在亚特兰大(Atlanta)进行了世界上第一个实用光纤通信系统的现场试验。
1980 年,美国标准化FT - 3光纤通信系统投入商业应用。
1976 年和 1978 年,日本先后进行了速率为34 Mb/s的突变型多模光纤通信系统, 以及速率为100 Mb/s的渐变型多模光纤通信系统的试验。
1983年敷设了纵贯日本南北的光缆长途干线。
随后,由美、日、 英、法发起的第一条横跨大西洋 TAT-8海底光缆通信系统于1988年建成。第一条横跨太平洋 TPC-3/HAW-4 海底光缆通信系统于1989年建成。从此,海底光缆通信系统的建设得到了全面展开,促进了全球通信网的发展。

光纤通信系统的基本组成
包括发射、接收和作为广义信道的基本光纤传输系统。

光纤通信系统
光发送机
光源光谱特性:输出光功率足够大,调制频率足够高,谱线宽度和光束发散角尽可能小,输出功率和波长稳定, 器件寿命长

光纤线路
功能:是把来自光发射机的光信号,以尽可能小的畸变(失真)和衰减传输到光接收机组成:光纤、光纤接头和光纤连接器
低损耗 “窗口”:普通石英光纤在近红外波段,除杂质吸收峰外,其损耗随波长的增加而减小,在0.85 μm、1.31 μm和1.55 μm有三个损耗很小的波长“窗口”。
光源激光器的发射波长和光检测器光电二极管的波长响应,都要和光纤这三个波长窗口相一致。
目前在实验室条件下,1.55 μm的损耗已达到0.154 dB/km, 接近石英光纤损耗的理论极限。

光接收机
功能:是把从光纤线路输出、产生畸变和衰减的微弱光信号转换为电信号,并经放大和处理后恢复成发射前的电信号
组成部分:耦合器,光电检测器,解调器
