Sejak pengkomersialan gentian optik, dengan kemajuan teknologi yang berterusan, jenis serat optik telah melalui beberapa peringkat perkembangan penting.
Hari ini, mari kita lihat semula perjalanan ini:
#### Peringkat Satu: Serat Multimode (tetingkap pertama)
Pada bulan Julai 1966, saintis Cina-Amerika Charles Kao menerbitkan kertas yang signifikan secara sejarah mengenai prospek penghantaran serat optik. Kertas ini menganalisis punca utama kehilangan penghantaran serat optik dan secara teorinya menunjukkan kemungkinan mengurangkan kerugian kepada 20 dB\/km. Ia juga mencadangkan bahawa serat tersebut boleh digunakan untuk komunikasi.
Pada tahun 2009, Kao dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Fizik atas sumbangan cemerlangnya kepada industri serat optik.
Dipandu oleh teori ini, empat tahun kemudian, pada tahun 1970, Corning Inc. di Amerika Syarikat berjaya menarik serat optik dengan kehilangan 20 dB\/km, membuktikan kemungkinan menggunakan gentian optik sebagai medium komunikasi.
Pada masa yang sama, Bell Labs di Amerika Syarikat mencipta laser semikonduktor menggunakan Gallium Arsenide (GAAs) sebagai bahan. Terima kasih kepada saiznya yang kecil, ia digunakan secara meluas dalam sistem komunikasi gentian optik.
Pada tahun 1972, kehilangan penghantaran serat optik dikurangkan kepada 4 dB\/km.
Dari sudut ini, era komunikasi gentian optik secara rasmi bermula.
Dari tahun 1972 hingga 1981, ia adalah tempoh penyelidikan dan permohonan untuk gentian multimode.
Panjang gelombang pertama yang digunakan dalam komunikasi gentian optik adalah 850 nm, yang dikenali sebagai tetingkap pertama.
Serat multimode awal yang dibangunkan adalah serat multimode langkah-langkah. Seterusnya, gentian multimode-indeks yang dinilai dari kategori A1A (5 0\/125) telah dibangunkan. Serat -serat ini mempunyai pelemahan 3. 0-3.
Kemudian, gentian multimode-indeks yang dinilai dari kategori A1B (62.5\/125) telah dibangunkan dan digunakan. Serat -serat ini mempunyai pelemahan 3. 0-3.
Kedua-dua jenis serat ini, digabungkan dengan diod pemancar cahaya (LED) yang beroperasi berhampiran panjang gelombang 850 nm, membentuk sistem komunikasi optik awal.
Pada masa itu, lebar spektrum LED adalah 40 nm, kuasa optik yang disuntik adalah 5 atau 20 μW, dan kadar data maksimum ialah 5 atau 60 mb\/s.
#### Tahap Dua: Serat Multimode (Tetingkap Kedua)
Pada akhir tahun 1970 -an dan permulaan tahun 1980 -an, pengeluar serat mengembangkan tetingkap kedua (1300 nm).
Serat kategori A1A mempunyai pelemahan 0. 8-1. 5 dB\/km dan jalur lebar 200-1200 mHz · km. Serat kategori A1B mempunyai pelemahan 0. 8-1. 5 dB\/km dan jalur lebar 200-1000 mHz · km.
Serat ini digunakan bersamaan dengan LED radiasi tinggi, yang mempunyai lebar spektrum 120 nm, kuasa optik yang disuntik sebanyak 20 μW, dan kadar data maksimum 100 mb\/s.
#### Peringkat Tiga: G.652, G.653, dan G.654 Serat Mode Single (Windows Kedua dan Ketiga)
Dari tahun 1982 hingga 1992, ia adalah tempoh permohonan berskala besar untuk G.652, G.653, dan G.654 gentian mod tunggal, yang membuka tetingkap kedua (1310 nm) dan tetingkap ketiga (1550 nm) untuk gentian optik.
Antara tahun 1973 dan 1977, pengeluar serat utama di seluruh dunia membangunkan pelbagai proses pembuatan preform lanjutan. Corning mengembangkan teknologi OVD (luar wap); NTT, Sumitomo, Furukawa, dan Fujikura di Jepun bersama -sama membangunkan teknologi VAD (Vapor Axial Deposition); Lucent memperbaiki teknologi MCVD (Modified Chemical Vapor); dan Philips di Belanda membangunkan teknologi PCVD (Plasma Chemical Vapor Deposition).
Pada tahun 1982, bermula dengan Amerika Syarikat, diikuti oleh Jepun dan Jerman, pembinaan global projek jarak jauh menggunakan gentian mod tunggal G.652 bermula. Permintaan pasaran yang besar untuk gentian mod tunggal merangsang pengeluaran besar-besaran.
Pada masa ini, OVD Corning terus meningkatkan kadar pemendapan, dan VAD, MCVD, dan PCVD semuanya menambah jaket luar untuk meningkatkan saiz preforms.
Seterusnya, semua pengeluar mengikuti proses hibrid dua langkah untuk membesarkan preforms.
Pada tahun 1990 -an, Alcatel di Perancis membangunkan teknologi APVD (Atmosfera tekanan VAD) (MCVD + Proses Penyemprotan Plasma).
Kemajuan yang ketara dalam teknologi pembuatan oleh pengeluar serat utama mencipta keadaan yang lebih baik untuk aplikasi serat mod tunggal konvensional.
Pada tahun 1984, tetingkap ketiga (1550 nm) telah digunakan.
Pada tahun yang sama, CCITT (Jawatankuasa Perundingan Telegraf dan Telefon Antarabangsa) mengeluarkan piawaian G.651 dan G.652.
Menjelang tahun 1985, pelemahan serat G.652 telah mencapai 0. 35 dB\/km pada 131 0 nm dan 0.21 dB\/km pada 1550 nm.
Pada tahun 1985, serat yang beralih penyebaran (G.653) yang dibangunkan oleh Jepun dan Amerika Syarikat dikomersialkan. Ciri-cirinya adalah untuk mengalihkan titik sifar dari tetingkap kedua ke tetingkap ketiga. Pada panjang gelombang 1550 nm, bukan sahaja kerugian yang paling rendah, tetapi penyebaran juga terkecil.
Pada tahun 1988, CCITT mengeluarkan standard G.653. Serat ini digunakan secara meluas di garisan batang komunikasi Jepun.
Pada awal 1990-an, penguat serat erbium-doped (EDFA) mula dikomersialkan, mendorong pertimbangan pembahagian panjang gelombang yang padat (DWDM).
Walau bagaimanapun, penyebaran sifar pada panjang gelombang 1550 nm gentian G.653 menyebabkan gangguan tak linear yang teruk antara saluran dalam sistem DWDM, jadi ia tidak dipromosikan secara meluas di seluruh dunia.
Pada tahun 1995, China membina projek kabel optik Beijing-Kowloon, menggunakan enam gentian g.653 daripada 24 teras, yang tidak pernah diaktifkan. Sejak itu, China tidak menggunakan gentian G.653.
Dalam tempoh ini, serat gelombang yang dipotong panjang juga dibangunkan. Ia bukan sahaja mengalami kerugian rendah pada 1550 nm tetapi juga kehilangan mikroba yang rendah, menjadikannya sesuai untuk sistem jarak jauh menggunakan penguat optik dan sistem kabel kapal selam.
Pada tahun 1988, CCITT mengeluarkan standard G.654.
#### Peringkat Empat: Pembukaan penuh tingkap serat dan perkembangan ciri komprehensif
Dari tahun 1993 hingga 2006, tingkap komunikasi serat berkembang ke tingkap keempat dan kelima dan band S, dengan pembukaan penuh Windows Communication Fiber. Empat jenis serat baru telah dibangunkan, dan ciri -ciri serat menjadi lebih komprehensif.
(1) Penyebaran bukan sifar beralih gentian satu mod G.655 (tingkap ketiga dan keempat)
Untuk menindas empat gelombang gelombang (FWM) dan modulasi fasa silang (XPM) dalam sistem multiplexing panjang gelombang (DWDM) yang padat dan mengurangkan gangguan bukan linear antara saluran optik, penyebaran bukan sifar beralih serat (NZDSF) diperkenalkan pada tahun 1993.
Pertama, Lucent melancarkan Serat Truewave, diikuti dengan pengenalan Corning gentian daun kawasan yang besar.
Serat ini pada mulanya beroperasi di tetingkap ketiga, iaitu, band C (1530-1565 nm). Selepas tahun 1995, mereka dilanjutkan ke tetingkap keempat, iaitu, band L (1565-1625 nm).
Pada tahun 1996, ITU-T menubuhkan piawaian G.655. Selepas tahun 1998, ia digunakan secara meluas di seluruh dunia.
(2) Serat satu-mod air rendah G.652C (tetingkap kelima)
Pada tahun 1998, Lucent memperkenalkan serat Truewave (iaitu, serat puncak air rendah), yang hampir menghilangkan puncak air pada 1383 nm (pelemahan <{4}} 31 dB\/km), membuka tetingkap kelima gentian optik, iaitu, Band E (1360-1460 nm.
Pada tahun 1999, China mula menggunakan serat semua gelombang untuk kabel di Jiujiang Telecommunications.
Pada tahun 2000, ITU-T menubuhkan standard G.652C.
Pada tahun 2001, Corning menghasilkan serat puncak air rendah.
Pada tahun 2002, serat G.652C dipromosikan di seluruh dunia.
Sejak itu, serat mod tunggal telah mempamerkan prestasi pelemahan yang sangat baik di seluruh jarak gelombang dari 1260 nm hingga 1625 nm.
Pada bulan Mei 2002, ITU-T membahagikan jalur panjang gelombang optik untuk sistem komunikasi serat tunggal ke dalam O, E, S, C, L, dan U.
Panjang gelombang 850 nm untuk serat multimode dirujuk sebagai tetingkap pertama. Untuk gentian mod tunggal, band O adalah tetingkap kedua, band C adalah tetingkap ketiga, band L adalah tetingkap keempat, dan band E adalah tetingkap kelima.
