通信新活力——光纤通信

　　通过光线，我们能够观察到周围的花花草草乃至大千世界，不仅如此，通过“光线”，我们还能传递信息，也就是所谓的光纤通信。《科学美国人》杂志曾评价说：“光纤通信是二战以来最有意义的四大发明之一。如果没有光纤通信，就不会有今天的互联网和通信网络。”

　　光纤通信，就是以光波为载体，以光导纤维即光纤作为传输媒介的一种通信方式。现代意义上“光”通信的起源，要追溯到1880年贝尔发明的光电话。光电话包括一个弧光灯的光源、接收光束反应声音规律的送话器以及还原原始声音信号的受话器。其原理是，将发送方的声音转化为光信号，传输之后，先由接收方还原为电信号，再将电信号还原为声音的通话。

　　虽然“光”通信有了一个良好的开端，但在很长的一段时间里，光纤通信技术却没有得到很好的发展，一是因为没有找到合适的光源，二是暂时没有找到能够传递光信号的优良介质。20世纪60年代，红宝石激光器的诞生使科学家深受启发，激光具有频谱窄、方向性好以及频率和相位高度一致的优点，成为了光纤通信的理想光源。1966年，诺贝尔奖得主高锟提出用石英玻璃纤维（即光导纤维，简称光纤）作为光通信的媒质。基于这个理论，1970年，美国康宁公司花费3000万美元制造出了3条30米长的光纤样品，这是世界上第一次制造出对光纤通信有实用价值的光纤。至此，光纤通信技术迎来了发展的春天。

　　光纤通信主要由三个部分构成，光纤、光发射机以及光接收机，简单来说，光发射机能将原始信号转化为光信号，经光纤这个通道传到光接收机，最后光接收机再把接收到的信号还原成原始信号。

　　人们不遗余力地研发光纤通信技术，是因为它与以往的通信方式相比，不仅在技术上具有很大的优越性，而且在经济上具有强大的竞争能力。光纤通信所使用的光载波频率在100THz的数量级，远远超过微波1～10GHz的频率，这意味着，光通信的信息容量比微波系统高出10000倍，除此之外，光纤通信还有良好的抗干扰能力，如抗背景噪声、抗电磁干扰，在一定程度上能保障通信隐私与安全，且尺寸小，便于铺设。

　　在今天，光纤通信广泛运用于通信网、互联网以及有线电视网，正朝着高速化、分组化、网络化和智能化等方向发展，为通信领域注入新的活力。但随着移动互联网、云计算、大数据、物联网应用的快速兴起，流量激增也给信息通信网络带来巨大挑战，解决网络数据流的“井喷式增长”难题正成为全球信息通信领域的竞争高地。

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