Историја оптичке комуникације влакана

Од давних времена потражња за комуникацијом на дуже релације међу људима никада није умањила. С временом, од Беацон-а до телеграфа, а потом на званичну службу првог коаксијалног кабла 1940. године сложеност и прецизност ових комуникацијских система такође се непрекидно побољшавају. Међутим, свака од ових метода комуникације има своје границе. Иако је коришћење електричних сигнала за пренос података брза, удаљеност преноса захтева велики број понављача због лаког пригушивања електричних сигнала; Иако микроталасна комуникација може користити ваздух као медиј, такође је ограничена и фреквенцијом превозника. То није било до средине -20 века да су људи схватили да употреба светлости за пренос информација могло би донијети много значајних користи које нису биле присутне у прошлости.

Међутим, у то време није било високо кохерентних извора светлости или одговарајућих медија за пренос оптичких сигнала, тако да је оптичка комуникација одувек била концепт. То није било до 1960-их да је проналазак ласера ​​решило први проблем. 1970-их, Цорнинг стаклени радови развили су висококвалитетну, малу оптичку влакна за слабљење да би решили други проблем. У то време, пригушење сигнала који се преносе у оптичким влакнима први пут је први пут нижи од 20 децибела по километру (20ДБ \/ КМ) праг који је предложио Отац комуникације оптичких влакана, што је ГАО Кун, доказао могућност оптичких влакана као комуникацијских влакана. Истовремено, полуводичка ласери који користе Галлиум Арсениде (ГААС) као материјал су такође измишљени и широко се користи у системима комуникационих влакних оптичких предности због своје мале предности. 1976. године први влакнасти оптички комуникациони систем са брзином од 44,7 Мбит \/ с рођен је у подземном цевоводу у Атланти, САД.

Након петогодишњег периода истраживања и развоја, први комерцијални оптички комуникациони систем покренут је 1980. Ово је први оптички комуникациони систем у људској историји која користи Галлиум Арсениде Ласер са таласном дужином од 800 нанометара, са преносом стопе од 45 МБ \/ с (битови у секунди) и захтева да се сигнал повећа сигнал на сваких 10 километара.

Друга генерација комерцијалних влакних оптичких комуникацијских система такође је развијена почетком 1980-их, користећи ингаас ласери са таласном дужином од 1300 нанометара. Иако су ране оптичке комуникационе системе утицали на проблеме дисперзијом, проналаском влакана једноструке режим 1981. године претерано је претерано на овај проблем. До 1987. године стопа преноса комерцијалног оптичког система оптичких комуникација достигла је 1,7 ГБ \/ с, готово четрдесет пута бржа од брзине првог оптичког комуникационог система. Проблем симултаног преноса и пригушења сигнала је такође значајно побољшан, захтевајући репетитор да побољша сигнал у интервалима од 50 километара. Крајем осамдесетих година рођење ЕДФА је био догађај прекретнице у историји оптичке комуникације. Омогућило је директно оптичко релеј у оптичкој комуникацији, чинећи великим даљинским преносом великим брзинама и доводи до рођења ДВДМ-а.

Трећа генерација оптички комуникациони систем користи ласере са таласном дужином од 155 0 нанометра, а пригушење сигнала је сведен на само ниско као 0. 2 децибела по километру (0.2дб \/ км). Раније, оптички комуникациони системи који користе гаглиум арсенидни индијумски фосфијски ласери често су наишли на проблеме ширења импулса, али научници су дизајнирали одличну дисперзију пребацили влакна да би решили ове проблеме. Ова влакна имају скоро нулту дисперзију при преласку светлосних таласа од 1550 нанометара, јер могу ограничити ласерски спектар на један уздужни режим. Ови технолошки пробоји омогућили су брзину преноса треће генерације оптичког система оптичког комуникације да би се достигли 2,5 ГБ \/ с, а удаљеност између понављача може достићи до 100 километара.

Систем оптичких оптичких оптичких оптичких оптичких влакана уводи оптичке појачале како би додатно смањили потребу за репетиторима. Поред тога, технологија поделе таласне дужине технологија (ВДМ) значајно повећава стопе преноса. Развој ове две технологије довео је до значајног скока у капацитетима оптичких комуникационих система, удвостручећи се сваких шест месеци. До 2001. године достигао је задивљујућу брзину од 10ТБ \/ с, што је 200 пута више од оптичких оптичких комуникационих система 1980-их. Последњих година стопа преноса се додатно повећала на 14ТБ \/ с, захтева само један репетитор сваких 160 километара.

Фокус развоја оптичког система оптичког оптичког оптичара пете генерације је проширење радног распона таласних дужина мултиплексера таласне дужине. Традиционални опсег таласне дужине, обично познат као "Ц бенд", приближно је између 1530 нанометара и 1570 нанометара, док се појачавач сувих влакана ниски губитак у новом опсегу протеже између 1300 нанометара и 1650 нанометара. Друга технологија у развоју је увођење концепта оптичких солитона, који користе нелинеарне ефекте оптичких влакана како би се омогућили импулсима да се одупре дисперзији и одржавају свој оригинални таласни облик.

Од 1990. до 2000. године, комуникациона индустрија оптичке влакна значајно је порасла због утицаја Интернет пене. Поред тога, неке примене у настајању, као што су видео на захтев, чине раст интернетске пропусне ширине чак и прелазе раст стопе транзистора у интегрисаним чиповима који очекују закон Мооре. Од пуцања Интернет пене до 2006. године, комуникациона индустрија оптичке влакна наставила је свој живот кроз консолидацију предузећа и смањењем трошкова кроз оутсоурцинг.