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光纤通信的超长距离传输


为了了解光纤通信的超长距离传输,如何了解光纤和激光在光纤超长距离通信传输之前的发展。

我们说到光通信传输那么就绝不能与激光分离。所以我们就先说说激光分离是什么。早在1960年,美国物理学家西奥多·哈罗德·梅曼(Theodore Harold Mayman)向世界展示了一种激光。这引起了人们对光纤通信的兴趣。激光似乎是一种非常有前途的通信方式,可以解决传输带宽的问题,许多人已经开始了实验。然而,人们很快发现,光在不到3米的范围内就失去了一半的能量,这种距离可以用来检查人体的内部器官,但它被用来在空中传输远距离通信还是很有难度的。

因此,许多科学家和工程师放弃了尝试,但所有成功的人都坚持不懈,并且敢于探索和尝试的。就在1966年,当时还很年轻的工程师高琨就在光纤通信方面取得了历史性的突破。他的"光频率介质光纤表面波导"从理论上阐述了将损耗降低到20 dB/km的观点,他还在这个时候提出了这种光纤在通信中的应用。于是呢高锟像个传教士一样,在世界各地宣扬他的这个发现。时间来到了四年后,在美国的美国康宁公司还真的就拔出了20分贝/公里的光纤,这个厉害了吧。从此呢,光纤通信就在全世界正式拉开了序幕。随着技术不断的进步,在1972年,光纤的传输损耗降至4dB≤km,最后还研制出一种损耗更低0.2db/km的石英光纤。
1981年,人们这次又发明了一种单模光纤.光纤通信系统克服了影响信号质量的色散问题。发射功率和信号衰减的问题也有了很大的改善,通过一个中继器在50公里的间隔内对信号进行增强。这是光纤通信史上的一个里程碑。光纤放大器EDFA的诞生是光纤通信历史上的一个里程碑。它使光纤通信能够直接实现光中继,使长距离高速传输成为可能,促进了DWDM的诞生。此时,光纤通信系统,切换到波长1550 nm的激光作为发射光源,信号衰减一直低到0。每公里2DB/公里。在这些技术的突破中,光纤通信系统的传输速率可以达到2。5GB/s,中继器间隔可达100 km。光放大器应用于光纤通信系统中,进一步减小了远距离传输的中继点。此外,波分复用(WDM)技术大大提高了传输速率。

为了实现光纤通信,一个重要的问题是尽可能减少光纤的损耗。我们知道光纤有一定的衰减,光信号沿光纤的传输会衰减,传输距离会受到衰减的限制,为了使信号传输更远,必须对光信号进行增强。传统的光信号增强方法是利用再生器,但这种方法存在许多缺点。首先,再生器只能在确定的信号比特率和信号格式下工作,不同的比特率和信号格式需要不同的信号再生器;其次,每个信道都需要一个再生器,网络配置成本很高。希望有一种不用再生器来增强光信号的方法,即光放大技术。




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