光纖的發展歷史,光纖的起源與發展

時間 2021-09-20 15:02:12

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光纖的發展歷史

隨著科學技術的飛速發展,人類社會已進入資訊時代。隨著資訊量的不斷增大增多,一場圍繞資訊爭奪的沒有銷煙的戰爭正在驟然打響。

資訊的傳遞也大都通過電波方式進行傳遞,例如:傳真、語音、adsl等等。然而,以電波方式進行資訊傳遞有兩個很大的弊端:

一是為了彌補電路中電阻的能消耗,在物理鏈路方面,每隔一段距離,就會增加乙個訊號的恢復裝置,通過將電路中的訊號,經「改錯」、「放大」等一些調整後,使變形了的「資訊訊號」還原到原「資訊訊號」輸出。

實現此類功能的裝置稱之為中繼,是以犧牲物理資源為代價進行資訊傳遞的。二是在資訊傳遞過程中,由於是通過高低電平實現資訊內容的編碼識別,很容易會在傳輸過程中突遇外界干擾(如:雷電、晃電等),而汙染資訊,從而造成資訊的失真。

經過多年來人們對光的研究實現了實質性的突破。光纖的出現很好的解決了電路資訊傳遞的兩個重大弊端。2023年,英國物理學家丁達爾發現光的全反射原理,96年後英藉、華裔學者高錕博士(k.

c.kao)在piee雜誌上發表**《光頻率的介質纖維表面波導》,從理論上分析證明了用光纖作為傳輸**以實現光通訊的可能性,並預言了製造通訊用的超低耗光纖的可能性。

到了20世紀90年代中期到末期的這段時間,無論是在技術方面還是在其相關產品方面,光通訊都得到了飛速的發展,並確立了其在通訊領域不可替代的核心地位,可以說光纖的出現是乙個時代的里程碑,是通訊史上的一次重要革命。從此,人們在通訊領域跨入到光時代。

拓展資料

光纖是光導纖維的簡寫,是一種由玻璃或塑料製成的纖維,可作為光傳導工具。傳輸原理是『光的全反射』。前香港中文大學校長高錕和george a.

hockham首先提出光纖可以用於通訊傳輸的設想,高錕因此獲得2023年諾貝爾物理學獎。

在日常生活中,由於光在光導纖維的傳導損耗比電在電線傳導的損耗低得多,光纖被用作長距離的資訊傳遞。

通常光纖與光纜兩個名詞會被混淆。多數光纖在使用前必須由幾層保護結構包覆,包覆後的纜線即被稱為光纜。

光纖外層的保護層和絕緣層可防止周圍環境對光纖的傷害,如水、火、電擊等。光纜分為:纜皮、芳綸絲、緩衝層和光纖。光纖和同軸電纜相似,只是沒有網狀遮蔽層。中心是光傳播的玻璃芯。

2樓:丶傷感美

2023年的一天,英國物理學家丁達爾到皇家學會的演講廳講光的全反射原理,他做了乙個簡單的實驗:在裝滿水的木桶上鑽個孔,然後用燈從桶上邊把水照亮。結果使觀眾們大吃一驚。

人們看到,放光的水從水桶的小孔裡流了出來,水流彎曲,光線也跟著彎曲,光居然被彎彎曲曲的水俘獲了。

人們曾經發現,光能沿著從酒桶中噴出的細酒流傳輸;人們還發現,光能順著彎曲的玻璃棒前進。這是為什麼呢?難道光線不再直進了嗎?

這些現象引起了丁達爾的注意,經過他的研究,發現這是 的作用,由於水等介質密度由於比周圍的物質(如空氣)大,即光從水中射向空氣,當入射角大於某一角度時,折射光線消失,全部光線都反射回水中。表面上看,光好像在水流中彎曲前進。

後來人們造出一種透明度很高、粗細像蜘蛛絲一樣的玻璃絲──玻璃纖維,當光線以合適的角度射入玻璃纖維時,光就沿著彎彎曲曲的玻璃纖維前進。由於這種纖維能夠用來傳輸光線,所以稱它為光導纖維。 1880-alexandragrahambell發明光束通話傳輸

1960-電射及光纖之發明

1960-玻璃纖維的傳輸損耗大於1000db/km,其他材料包括光圈波導、氣體透鏡波導、空心金屬波導管等

1966-七月,英籍、華裔學者高錕博士(k.c.kao)在piee 雜誌上發表**《光頻率的介質纖維表面波導》,從理論上分析證明了用光纖作為傳輸**以實現光通訊的可能性,並預言了製造通訊用的超低耗光纖的可能性

1970-美國康寧公司三名科研人員馬瑞爾、卡普隆、凱克用改進型化學相沉積法(mcvd 法)成功研製成傳輸損耗只有20db/km的低損耗石英光纖。

1970-美國貝爾實驗室研製出世界上第一只在室溫下連續波工作的砷化鎵鋁半導體雷射器

1972-傳輸損耗降低至4db/km

1973-我國郵電部武漢郵電科學研究院開始研究光纖通訊

1974-美國貝爾研究所發明了低損耗光纖製作法――cvd法(汽相沉積法),使光纖傳輸損耗降低到1.1db/km。

1976-美國在亞特蘭大的貝爾實驗室地下管道開通了世界上第一條光纖通訊系統的試驗線路。採用一條擁有144個光纖的光纜以44.736mbps的速率傳輸訊號,中繼距離為10 km。

採用的是多模光纖,光源用的是發光管led,波長是0.85微公尺的紅外光。

1976-傳輸損耗降低至0.5db/km

1977-貝爾研究所和日本電報**公司幾乎同時研製成功壽命達100萬小時(實用中10年左右)的半導體雷射器

1977-世界上第一條光纖通訊系統在美國芝加哥市投入商用,速率為45mb/s

1977-首次實際安裝**光纖網路

1978-fort在法國首次安裝其生產之光纖電

1979-趙梓森拉製出我國自主研發的第一根實用光纖,被譽為「中國光纖之父」

1979-傳輸損耗降低至0.2db/km

1980-多模光纖通訊系統商用化(140mb/s),並著手單模光纖通訊系統的現場試驗工作

1982-我國郵電部重點科研工程「.八二工程」在武漢開通

1990-單模光纖通訊系統進入商用化階段(565mb/s),並著手進行零色散移位光纖和波分復用及相干通訊的現場試驗,而且陸續制定數字同步體系(sdh)的技術標準

1990-傳輸損耗降低至0.14db/km,已經接近石英光纖的理論衰耗極限值0.1db/km

1990-區域網路及其他短距離傳輸應用之光纖

1992-貝爾實驗室與日本合作夥伴成功地試驗了可以無錯誤傳輸9000公里的光放大器,其最初速率為5gbps,隨後增加到10gbps

1993-sdh產品開始商用化(622mb/s 以下)

1995-2.5gb/s 的sdh產品進入商用化階段

1996-10gb/s 的sdh產品進入商用化階段

1997-採用波分復用技術(wdm)的20gb/s 和40gb/s 的sdh產品試驗取得重大突破

1999-中國生產的8×2.5gb/swdm系統首次在青島至大連開通,瀋陽至大連的32×2.5gb/swdm光纖通訊系統開通

2000-到屋邊光纖=>到桌邊光纖

2005-3.2tbps超大容量的光纖通訊系統在上海至杭州開通

2005 ftth(fiber to the home)光纖直接到家庭

2023年,中國的光纖產能已達到1億2千萬芯公里,預計到2023年將達到1億8千萬芯公里。

光纖的起源與發展

3樓:匿名使用者

光纖是光導纖維的簡寫,是一種利用光在玻璃或塑料製成的纖維中的全反射原理而達成的光傳導工具。光導纖維由前香港中文大學校長高錕發明。

微細的光纖封裝在塑料護套中,使得它能夠彎曲而不至於斷裂。通常,光纖的一端的發射裝置使用發光二極體(light emitting diode,led)或一束雷射將光脈衝傳送至光纖,光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈衝。

在日常生活中,由於光在光導纖維的傳導損耗比電在電線傳導的損耗低得多,光纖被用作長距離的資訊傳遞。

通常光纖與光纜兩個名詞會被混淆.多數光纖在使用前必須由幾層保護結構包覆,包覆後的纜線即被稱為光纜.光纖外層的保護結構可防止周遭環境對光纖的傷害,如水,火,電擊等.

光纜分為:光纖,緩衝層及披覆.光纖和同軸電纜相似,只是沒有網狀遮蔽層。

中心是光傳播的玻璃芯。在多模光纖中,芯的直徑是15μm~50μm, 大致與人的頭髮的粗細相當。而單模光纖芯的直徑為8μm~10μm。

芯外面包圍著一層折射率比芯低的玻璃封套, 以使光纖保持在芯內。再外面的是一層薄的塑料外套,用來保護封套。光纖通常被紮成束,外面有外殼保護。

纖芯通常是由石英玻璃製成的橫截面積很小的雙層同心圓柱體,它質地脆,易斷裂,因此需要外加一保護層。

光導纖維的發明和使用

2023年的一天,英國物理學家丁達爾到皇家學會的演講廳講光的全反射原理,他做了乙個簡單的實驗:在裝滿水的木桶上鑽個孔,然後用燈從桶上邊把水照亮。結果使觀眾們大吃一驚。

人們看到,放光的水從水桶的小孔裡流了出來,水流彎曲,光線也跟著彎曲,光居然被彎彎曲曲的水俘獲了。

人們曾經發現,光能沿著從酒桶中噴出的細酒流傳輸;人們還發現,光能順著彎曲的玻璃棒前進。這是為什麼呢?難道光線不再直進了嗎?

這些現象引起了丁達爾的注意,經過他的研究,發現這是全反射的作用,即光從水中射向空氣,當入射角大於某一角度時,折射光線消失,全部光線都反射回水中。表面上看,光好像在水流中彎曲前進。實際上,在彎曲的水流裡,光仍沿直線傳播,只不過在內表面上發生了多次全反射,光線經過多次全反射向前傳播。

後來人們造出一種透明度很高、粗細像蜘蛛絲一樣的玻璃絲——玻璃纖維,當光線以合適的角度射入玻璃纖維時,光就沿著彎彎曲曲的玻璃纖維前進。由於這種纖維能夠用來傳輸光線,所以稱它為光導纖維。

光導纖維可以用在通訊技術裡。2023年9月,一條3.3公里的120路光纜通訊系統在北京建成,幾年後上海、天津、武漢等地也相繼鋪設了光纜線路,利用光導纖維進行通訊。

利用光導纖維進行的通訊叫光纖通訊。一對金屬**線至多只能同時傳送一千多路**,而根據理論計算,一對細如蛛絲的光導纖維可以同時通一百億路**!鋪設1000公里的同軸電纜大約需要500噸銅,改用光纖通訊只需幾公斤石英就可以了。

沙石中就含有石英,幾乎是取之不盡的。

另外,利用光導纖維製成的內窺鏡,可以幫助醫生檢查胃、食道、十二指腸等的疾病。光導纖維胃鏡是由上千根玻璃纖維組成的軟管,它有輸送光線、傳導影象的本領,又有柔軟、靈活,可以任意彎曲等優點,可以通過食道插入胃裡。光導纖維把胃裡的影象傳出來,醫生就可以窺見胃裡的情形,然後根據情況進行診斷和**。

光纖的歷史

1880-alexandragrahambell發明光束通話傳輸

1960-電射及光纖之發明

1977-首次實際安裝**光纖網路

1978-fort在法國首次安裝其生產之光纖電

1990-區域網路及其他短距離傳輸應用之光纖

2000-到屋邊光纖=>到桌邊光纖

2005 ftth(fiber to the home)光纖直接到家庭

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