光纤通信的起步
光纤通信是一种现代信息传输技术,它以激光为光源,以光纤为传输媒质的通信方式。即把要传输的语言、图像、数据等信号先变成光信号,再由光纤传输,在光纤的另一端进行光电转换。激光是一种谱线很窄,方向性极好,频率和相位都一致的相干光。
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1966年,高锟与英国人霍克曼共同提出用玻璃纤维作为光传输介质。低损耗光导纤维(简称光纤)的概念产生。
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1970年,美国康宁公司研制成功了损耗小于20dB/km(633nm)的石英单模光纤。该光纤直径只有人的头发丝那么细,且柔软可挠;1972年,康宁又把光纤的损耗降到7dB/km。
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1973年,贝尔实验室发明MCVD法制造光纤,使光纤的损耗又降到2.5dB/km。
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1976年,美国首先在亚特兰大成功地进行了44.736Mb/s传输10km的光纤通信系统现场试验,使光纤通信向实用化迈出了第一步。
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1977年,美国在芝加哥两个电话局之间开通世界上第一个使用多模光纤商用光纤通信系统(距离7km,波长850nm,速率44.736Mb/s)。之后日本、德国、英国也先后建起了光缆线路。
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1979年,单模光纤通信系统进入现场试验。以后光纤通信在全世界飞速发展起来。
中国光纤光缆行业发展历程
我国光纤光缆事业的发展主要经历了下述四个阶段:启动阶段(1978~1982)、开始实用化与产业化(1983-1987)、干线大建设与产业跟进阶段(1988~1998)、成为世界制造大国(1999-至今)
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启动阶段
1978年,全国科学大会召开,把光纤通信列为优先发展的几大新技术之一。是年,邮电部、上海市、电子部先后成立光纤通信会战领导小组。
在这一阶段,上海硅酸盐所GeO2-P2O5-SiO2系梯度型多模光纤研制成功;上海科大、上海石英玻璃厂研制出单模光纤;武汉邮科院研制出多模光纤。
除此之外,上海、北京、天津、武汉先后建成市内电话中继光缆试验段。
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开始实用化与产业化
1983年,武汉市话中继光缆系统(13.5km、0.85μm、多模3.5dB/km、8Mb/s)正式投入电话网使用,标志着中国光纤通信走向实用化阶段,1985年该系统扩容到34Mb/s。邮电部又在广州、石家庄、哈尔滨建成市话中继光缆工程,华南、华中、华北、东北四大区的实用化成功,表明我国光纤、光缆系统整体技术水平达到商用化。同期国内也建了其它一些短距离光缆工程。
1987年,国家光纤光缆工业性实验项目(武邮院光纤生产线、邮电部侯马电缆厂光缆生产线)通过国家级验收,标志着光纤、光缆的科技成果已开始形成生产力。上海石英玻璃厂、上海新沪玻璃厂及西古也开始生产光纤。
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干线大建设与产业跟进阶段
1988-1990年,汉荆、杨高、合芜等工程相继完成,单模光纤光缆开始应用;邮电部建设“八纵八横”光缆干线工程,1998年全部建成。上述工程,开始多用进口光缆,以后国产光缆逐渐替代进口,后期全用国产。
光缆渐强,达到世界先进水平。前期主要生产厂侯马、西古、武邮、长飞、成都、华新的技术水平已接近世界先进水平,逐步替代进口光缆。后期长飞、侯马、成都、西门子、武邮、北京朗讯、西古、华新的水平已达世界先进水平。同时,在此期间,亨通、永鼎、中天、汇源、通光、富通等公司诞生,全国新建了250多家光缆厂,生产能力大大提高。
光纤势弱,死而复生。1985-1991年,全国引进34套MCVD光纤预制棒生产线和17台拉丝机,由于力量分散,消化吸收能力差,更谈不上创新,没形成规模生产力,最后都停产。在此期间,过度依赖康宁光纤。直到1998年,长飞和上海朗讯两家合资公司生产光纤都达到了100万公里,技术水平也接近了世界先进水平。中国光纤事业又有了转机。
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成为世界制造大国
网络继续大建设。八纵八横通信干线光缆工程建成后,我国通信光缆工程又不断有新发展。传速速率从2.5Gb/s提升到10Gb/s, 开始采用波分复用。中国电信、中国移动、中国网通又建高速传输新环路。进入21世纪光缆线路从干线网又向城域网、接入网发展,铜退光进,最终到FTTH。
2006年,由长飞、亨通、中天、通光、法尔胜五家研制成功的气送微缆建成“仪长原油管道通信工程”。该工程东起江苏仪征,西至湖南长岭,途经苏、皖、贑、鄂、湘五省,全长1018公里。该工程是目前世界上采用气送微缆技术线路最长、施工难度最大、通信线路最优的工程,开启了中国通信干线史上又一新篇章。
这一时期光纤形势喜人。1999年,长飞、上海朗讯两家生产光纤都超过150万公里,产品技术水平大为提高。G.652光纤已达世界先进水平,与康宁、朗讯、住友、藤仓、阿尔卡特水平相当。南京华新藤仓和深圳特发的光纤产量也超过20万公里。国内使用光纤总数580万公里,国产280万公里,几乎占到一半。
2005年,长飞已形成用PCVD+套管工艺制造G.651、G.652、G.655等光纤的大规模生产能力。法尔胜的MCVD+OVD,富通的VAD+OVD都已形成年产100万公里的能力。光纤拉丝,长飞、南京华新藤仓、上海光纤、烽火、富通、深圳阿尔卡特、亨通光纤、法尔胜、中住、西古、中天都已形成可观的规模生产能力,而且技术水平和产品质量已达国际先进水平。
2006年,光纤生产方面,长飞已达950万公里,富通达350万公里以上,亨通、烽火、中天、上海光纤、南京华新藤仓四家达250万公里以上,特发、法尔胜、中住三家达100万公里以上。全国产光纤2700万公里以上,出口425万公里,进口250万公里。
2006年,全国进口预制棒约659吨(主要从日本,其次美国、法国);长飞、富通、法尔胜、烽火约产预制棒155吨。
光缆方面已成世界制造大国。截至2006年,我国已拥有长飞、亨通、烽火、富通、中天、永鼎、通光、汇源等八大光缆企业及特发、成康、北康、侯马、富春江、天虹、宏安、华伦、华达、华新、港龙、通鼎、西古、法尔胜等一大批骨干企业。
2006年,光缆国内市场光缆总量达2000万芯公里,出口光缆470万芯公里,总产销2470万芯公里以上。光缆总体技术水平已达国际先进水平,主要企业的主要产品指标领先国际先进水平,产品种类规格基本齐全。
2007年以后,中国光纤光缆行业又迎来了十多年的持续快速发展。长飞、亨通、烽火、富通、中天、通鼎、永鼎、法尔胜、通光、特发等一批颇具竞争力的光纤光缆企业在世界上的话语权逐步增大;光纤预制棒产业取得整体性、群体性突破,光纤预制棒的国产化率大幅提高;光纤拉丝生产工艺大幅提高,达到世界先进水平;光纤光缆产销量占到全球58%左右的份额,成为名副其实的世界第一光纤光缆产销大国。