『壹』 简述光纤通信的发展历程,有哪些主要事件对光纤通信有重大影响

懒得详细地回答了。其实主要就两个里程碑。一个是光纤的发明，这个绕不开高锟。另一个是激光器的发明，典型的人物是梅曼。
一个提供了通道，一个提供了光源。至于光电转换和电光转换，则早在1905年就由爱因斯坦解决了。
有了低损耗的光纤和高亮度的光源，光纤通信就形成了闭环。

『贰』 光纤通信的发展

光纤通信是现代通信网的主要传输手段，它的发展历史只有一二十年，已经历三代：短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤．采用光纤通信是通信史上的重大变革，美、日、英、法等20多个国家已宣布不再建设电缆通信线路，而致力于发展光纤通信．中国光纤通信已进入实用阶段．
光纤通信的诞生和发展是电信史上的一次重要革命与卫星通信、移动通信并列为20世纪90年代的技术。进入21世纪后，由于因特网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长，对大容量（超高速和超长距离）光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。
光纤通信就是利用光波作为载波来传送信息，而以光纤作为传输介质实现信息传输，达到通信目的的一种最新通信技术。
通信的发展过程是以不断提高载波频率来扩大通信容量的过程，光频作为载频已达通信载波的上限，因为光是一种频率极高的电磁波 ，因此用光作为载波进行通信容量极大，是过去通信方式的千百倍，具有极大的吸引力，光通信是人们早就追求的目标，也是通信发展的必然方向。
光纤通信与以往的电气通信相比，主要区别在于有很多优点：它传输频带宽、通信容量大；传输损耗低、中继距离长；线径细、重量轻，原料为石英，节省金属材料，有利于资源合理使用；绝缘、抗电磁干扰性能强；还具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点，可在特殊环境或军事上使用。 FTTH可向用户提供极丰富的带宽，所以一直被认为是理想的接入方式，对于实现信息社会有重要作用，还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2～3倍。过去由于FTTH成本高，缺少宽带视频业务和宽带内容等原因，使FTTH还未能提到日程上来，只有少量的试验。由于光电子器件的进步，光收发模块和光纤的价格大大降低；加上宽带内容有所缓解，都加速了FTTH的实用化进程。
发达国家对FTTH的看法不完全相同：美国AT&T认为FTTH市场较小，在0F62003宣称：FTTH在20-50年后才有市场。美国运行商Verizon和Sprint比较积极，要在10—12年内采用FTTH改造网络。日本NTT发展FTTH最早，已经有近200万用户。中国FTTH处于试点阶段。 现广泛采用的ADSL技术提供宽带业务尚有一定优势
与FTTH相比：①价格便宜②利用原有铜线网使工程建设简单③对于1Mbps—500kbps影视节目的传输可满足需求。FTTH大量推广受制约。
对于不久的将来要发展的宽带业务，如：网上教育，网上办公，会议电视，网上游戏，远程诊疗等双向业务和HDTV高清数字电视，上下行传输不对称的业务，ADSL就难以满足。尤其是HDTV，经过压缩，其传输速率尚需19.2Mbps。正在用H.264技术开发，可压缩到5～6Mbps。通常认为对QOS有所保证的ADSL的最高传输速串是2Mbps，仍难以传输HDTV。可以认为HDTV是FTTH的主要推动力。即HDTV业务到来时，非FTTH不可。 通常有P2P点对点和PON无源光网络两大类。
F2P方案一一优点：各用户独立传输，互不影响，体制变动灵活；可以采用廉价的低速光电子模块；传输距离长。缺点：为了减少用户直接到局的光纤和管道，需要在用户区安置1个汇总用户的有源节点。
PON方案——优点：无源网络维护简单；原则上可以节省光电子器件和光纤。缺点：需要采用昂贵的高速光电子模块；需要采用区分用户距离不同的电子模块，以避免各用户上行信号互相冲突；传输距离受PON分比而缩短；各用户的下行带宽互相占用，如果用户带宽得不到保证时，不单是要网络扩容，还需要更换PON和更换用户模块来解决。（按照市场价格，PEP比PON经济)
PON有多种，一般有如下几种：（1)APON：即ATM-PON，适合ATM交换网络。（2)BPON：即宽带的PON。（3)OPON：采用通用帧处理的OFP-PON。（4)EPON：采用以太网技术的PON，GPON是千兆以太网的PON。（5)WDM-PON：采用波分复用来区分用户的PON，由于用户与波长有关，使维护不便，在FTTH中很少采用。
无线接入技术发展迅速。可用作WLAN的IEEE802.11g协议，传输带宽可达54Mbps，覆盖范围达100米以上，已可商用。如果采用无线接入WLAN作用户的数据传输，包括：上下行数据和点播电视VOD的上行数据，对于一般用户其上行不大，IEEE802.11g是可以满足的。而采用光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输，当然在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到家庭+无线接入”（FTTH+无线接入）的家庭网络。这种家庭网络，如果采用PON，就特别简单，因为此PON无上行信号，就不需要测距的电子模块，成本大大降低，维护简单。如果，所属PON的用户群体，被无线城域网WiMAX(1EEE802.16）覆盖而可利用，那么可不必建设专用的WLAN。接入网采用无线是趋势，但无线接入网仍需要密布于用户临近的光纤网来支撑，与FTTH相差无几。FTTH+无线接入是未来的发展趋势。
光交换的发展
实际上可表示为：通信输+交换。
光纤只是解决传输问题，还需要解决光的交换问题。过去，通信网都是由金属线缆构成的，传输的是电子信号，交换是采用电子交换机。通信网除了用户末端一小段外，都是光纤，传输的是光信号。合理的方法应该采用光交换。但由于光开关器件不成熟，只能采用的是“光-电-光”方式来解决光网的交换，即把光信号变成电信号，用电子交换后，再变还光信号。显然是不合理的办法，是效串不高和不经济的。正在开发大容量的光开关，以实现光交换网络，特别是所谓ASON-自动交换光网络。通常在光网里传输的信息，一般速度都是xGbps的，电子开关不能胜任。一般要在低次群中实现电子交换。而光交换可实现高速XGbDs的交换。当然，也不是说，一切都要用光交换，特别是低速，颗粒小的信号的交换，应采用成熟的电子交换，没有必要采用不成熟的
大容量的光交换。当前，在数据网中,信号以“包”的形式出现，采用所谓“包交换”。包的颗粒比较小，可采用电子交换。然而，在大量同方向的包汇总后，数量很大时，就应该采用容量大的光交换。
少通道大容量的光交换已有实用。如用于保护、下路和小量通路调度等。一般采用机械光开关、热光开关来实现。由于这些光开关的体积、功耗和集成度的限制，通路数一般在8—16个。
电子交换一般有“空分”和“时分”方式。在光交换中有“空分”、“时分”和“波长交换”。光纤通信很少采用光时分交换。
光空分交换：一般采用光开关可以把光信号从某一光纤转到另一光纤。空分的光开关有机械的、半导体的和热光开关等。采用集成技术，开发出MEM微电机光开关，其体积小到mm。已开发出1296x1296MEM光交换机(Lucent），属于试验性质的。
光波长交换：是对各交换对象赋于1个特定的波长。于是，发送某1特定波长就可对某特定对象通信。实现光波长交换的关键是需要开发实用化的可变波长的光源，光滤波器和集成的低功耗的可靠的光开关阵列等。已开发出640x640半导体光开关+AWG的空分与波长的相结合的交叉连接试验系统（corning）。采用光空分和光波分可构成非常灵活的光交换网。日本NTT在Chitose市进行了采用波长路由交换的现场试验，半径5公里，共有43个终端节，（试用5个节点），速率为2.5Gbps。
自动交换的光网，称为ASON，是进一步发展的方向。
集成光电子器件的发展
如同电子器件那样，光电子器件也要走向集成化。虽然不是所有的光电子器件都要集成，但会有相当的一部分是需要而且是可以集成的。目前正在发展的PLC-平面光波导线路，如同一块印刷电路板，可以把光电子器件组装于其上，也可以直接集成为一个光电子器件。要实现FTTH也好，ASON也好，都需要有新的、体积小的和廉价的和集成的光电子器件。
光纤通信的市场
众所周知，2000年IT行业泡沫，使光纤通信产业生产规模爆炸性地发展，产品生产过剩。无论是光传输设备，光电子器件和光纤的价格都狂跌。特别是光纤，每公里泡沫时期价格为￥1200，价格Y100左右1公里，比铜线还便宜。光纤通信的市场何时能恢复?
根据RHK的对北美通信产业投入的统计和预测，如图2.在2002年是最低谷，相当于倒退4年。有所回升，但还不能恢复。按此推测，在2007-2008年才能复元。光纤通信的市场也随IT市场好转。这些好转，在相当大的程度是由FTTH和宽带数字电视所带动的。
FTTH毕竟是信息社会的需求，光纤通信的市场一定有美好的情景。发达国家的FTTH已经开始建设，已经有相当的市场。大体上看，器件和设备随市场的需要，其利润会逐步回升，2007-2008年可能良好。但光纤产业，尽管反倾销成功，价格也仍低迷不起，利润甚微。实际上，在世界范围内，光纤的生产规模过大，而FTTH的发展速度受社会环境、包括市民的经济条件和数字电视的发展的影响，上升缓慢。据了解，有大公司封存几个光纤厂，根据市场情况，可随时启动生产，其结果是始终供大于求。供不应求才能涨价，是通常的市场规律，所以光纤产业要想厚利，可能是2009年后的事情。中国经济不发达地区和小城镇,还需要建设光纤线路，但光纤用量仍然处于供大于求的范围内。
对中国市场,FTTH受ADSL的挑战和数字电视HDTV发展的制约，会有所延后。中国大量建设FTTH的社会环境和条件尚未具备，可能需要等待一段时间。不过，北京奥运会需要HDTV的推动和设备价格的下降，会促进FTTH的发展。预计在2007-2008年在中国FTTH可开始推广。不过也有些大城市的所谓中心商业区CBD，有比较强的经济力量，已经采用光纤到住地PTTP来建设。总的来说，中国的FTTH处于试点阶段。试点的作用，一方面是摸索技术和建设的经验，另一方面，还起竞争抢占用户的作用。所以，电信运行商，地方业主都积极对FTTH试点，以便发展宽带业务。因此，广播运行商受到巨大的挑战，广播商应加快发展数字电视的进程，并且要充实节目内容和采取有竞争力的商业模式。如果广播商要发展VOD点播电视，还需要对电缆电视网双向改造，如果采用光纤网，可更充分地适应未来的技术发展和市场需求。
宽带中国战略
工业和信息化部在2012年5月发布的《宽带网络基础设施“十二五”规划》中提出，到2015年，全国基本实现“城市光纤到楼入户，农村宽带进乡入村”。城市家庭接入带宽达到20兆比特/秒，农村家庭接入带宽达到4兆比特/秒；实现光纤到户覆盖两亿户，用户超过4000万，城市新建住宅光纤到户率达到60%以上。
“我国宽带市场的接入方式与技术以ADSL为主，而其他宽带速率高的国家基本上是以光纤接入为主。”中国工程院院士赵梓森说，实现光纤入户是宽带战略最重要的一环。
中国科学院院士干福熹表示，光纤通信具有信息容量大、传输距离远、信号干扰小等优点。全世界通信系统中，90%以上的信息量都是经过光纤传输的。未来5～10年，我国规模实施光纤到户每年所需的光纤预计在一亿公里以上，从而为国内光纤通信业发展带来很好的机遇。
据国际电信联盟最新统计，全球已推出宽带战略的国家和经济体达112个。宽带战略的实施，必将带来光纤接入大发展，并使光纤宽带产业成为整个信息通信产业中成长最快、发展空间最大的产业之一。 全球光纤到户热点门户网站——中国光纤通信网，是目前国内领先的光纤通信资讯类门户网站。随着中国三网融合和光纤到户的飞速发展，供用户交流的网上平台更少，专业的资讯比较分散。而中国光纤通信门户的开放，为行业内企业，用户，爱好者提供了一个在网络上的互相传递业界资讯，交换产品信息等提供了一个大型专业的平台。
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『叁』 光纤通信的发展趋势

1、实现光网络。光网络（Optical Network）一般指使用光纤作为主要传输介质的广域网、城域网或者新建的大范围的局域网。光网络具有传输速度高、传输距离长等特点。光网络使用光纤传输的网络结构，不只是以太网可以通过光纤传输，部分非以太网-像令牌环网、令牌总线网、FDDI等也可以使用光纤传输数据。实现光网络可以增加传输容量，实现网络的扩展性和可重构性等诸多优点，目前国家已经大力投资，成为新的光纤通信传输的高潮。
2、光接入网。光接入网就是由光传输系统支持的共享同一网络侧接口的接入连接的集合。光接入网可以包含与同一光线路终端（OLT）相连的多个光分配网（ODN）和光网络单元（ONU）。光接入网可以有效的减少管理所需用的费用和故障发生率，并且配合当地网络结构来节省节点，提升覆盖率。
3、向超大容量DWDM系统的演进。DWDM是Dense Wavelength Division Multiplexing（密集波分复用）的缩写，这是一项用来在现有的光纤骨干网上提高带宽的激光技术。更确切地说，该技术是在一根指定的光纤中，多路复用单个光纤载波的紧密光谱间距，以便利用可以达到的传输性能（例如，达到最小程度的色散或者衰减），这样，在给定的信息传输容量下，就可以减少所需要的光纤的总数量。
采用大容量的DWDM系统可以充分利用光线上庞大的宽带资源，节约大量光纤和再生器从而达到节约成本的目的，是引入宽带新业务的方便手段，利用WDM网络实现网络交换和恢复可望实现未来透明的、具有高度生存性的光联网。
4、采用新型光纤。目前，光纤传输通信网络用的一般都是型号为G-625的单线光纤，虽然传输距离远且损耗较小，但是色散高达十八帕，极大的限制了传输性，随着通信要求的不断增高，这种单线光纤已经处于力不从心状态。为了适应现如今光纤传输通信技术的发展，已经开发出了两种新型光纤，即非零色散光纤和无水吸收峰光纤，更加适应WDM系统的运行。

『肆』 光纤网的光纤网的发展历史

光进行通信并不是一个新概念，我国古代使用的烽火台就是大气光通信的最好例子。那时候，大部分文明社会已经使用烟火信号传递单个信息，后来的旗语、灯光甚至交通红绿灯等均可划入光通信的范畴，但可惜它们所能传递的距离和信息量都十分有限。近代光通信的雏形可以追溯到1880年Bell发明的光电话，他用阳光作为光源，硒晶体作为光接受检测器件，通过200m的大气空间成功的传送了语音信号。虽然在以后的几十年中，科技工作者对Bell的光电话具有浓厚的兴趣，但由于缺乏合适的光源及光在大气中传输的严重衰减性，这种大气通信光电话未能像其他通信方式那样得到发展。
19世纪30年代电报的出现用电取代了光，开始了电信时代。1876年电话的发明引起了通信技术本质的变化，电信号通过连续变化的电流的模拟方式传送，这种模拟电通信技支配了通信系统达100年之久。
20世纪后半叶人们开始认识到，如果用光波作载波，通信网络的容量可能增加几个数量级。然而当时发展光通信技术存在两个难以攻克的难题：第一个难题是无法找到适合光通信的低损耗传输介质，第二个难题是无合适的相干光源，使得光通信技术发展停滞不前。
1966年7月是光纤通信发展历史中的一个里程碑，英籍华人高锟博士在Proc.IEE杂志上发表了一片十分著名的论文《用于光频的光纤表面波导》，该文从理论上分析证明了用光纤作为传输介质以实现光通信的可能性，设计了通信用光纤的波导结构，更重要的是，他科学的预言了制造通信用低损耗光纤，即通过加强原材料提纯、加入适当的掺杂剂，可把光纤的衰减系数降低到20Db/km以下。
20世纪60年代激光技术的发明解决了第二个问题。随后，人们的注意力集中到寻找用激光进行通信的途径。1970年，美国贝尔实验室研制出世界上第一只在室温下连续工作的砷化钾（GaAs）半导体激光器，为光纤通信找到了合适的光源器件。
小型光源和低损耗光纤的同时问世，在全世界范围内掀起了发展光纤通信的高潮。

『伍』 我国光纤技术演进与发展的几个阶段

光纤通信一直都是我国信息传送的最主要手段,自70年代以来,光纤通信技术在我国得到长足的发展。虽然历经“光通信的冬天”,却没有影响其大的发展趋势。本文主要综述我国光纤通信(包括相关的系统设备、光纤光缆和光器件技术)在核心网、城域网和接入网中的应用和研究现状以及下一步的发展。

1、前言
迄今,我国已敷设光缆的总长度超过了4.05×106 km,约7.582×107芯公里。而微波线路长度仅为2×105 km,且传输容量远低于光缆线路,可见我国信息容量的90%以上是通过光缆线路传送的,光纤通信是我国信息传送的主要手段。我国的光纤通信技术是从20世纪70年代开始研究的,30多年来取得了长足的发展。现在我国的光纤通信设备和系统,不仅可以满足国内网络建设的需要。而且已经大量服务于国际通信网络,光通信成为和国际应用水平差距最小的高科技领域之一。

2、核心网光通信技术
随着社会对信息需求的日益增长,我国核心传输网发展很快。从制式上讲,从1995年以前的以PDH为主,发展到目前SDH占绝对优势。从光波模式上讲,多模传送推出没有多久就被单模整个替代了。从通道上讲,从起初的单通道系统为主发展为现在的多通道即DWDM系统为主。从速率上讲,经历了从34 Mbit/s、140 Mbit/s、565 Mbit/s到622 Mbit/s、2.5 Gbit/s的升级过程,目前长途网逐步演变为以10 Gbit/s为基础的DWDM系统占主导地位。从网络结构上讲,从简单的点到点链形系统发展为环形结构,再进一步演变为格形网,现在我国的主干光缆网络已经不再是简单的“八纵八横”了,而是一张覆盖全国,包括世界屋脊青藏高原在内的、比较完善的网状网了。此外,像同步网和管理网这类支撑网络也已经相对到位。但是整个通信网络又正处在一个转型期,面临由电路型网络向分组型网络的演变,当前网络向下一代网络的演变,固定网和移动网的融合,电信网、计算机网和广电网的融合等。对传送网的发展提出了新的要求。传送网的本身也面临进一步向超高速、超大容量、超长距离和智能化的发展,传输功能和交换功能的结合,电层网络向光层网络的发展等。

『陆』 光纤的发展史

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。