光纤通信：发展历程、系统组成与未来趋势

光纤通信概述是一门深入研究现代通信技术的重要章节，它探讨了光纤通信的起源、发展、系统构成、特点及其广泛应用。该章节的主要内容包括以下几个方面： 1. 光纤通信的发展历程：从古代烽火通信的雏形，如日光反射的“旗语”，到18世纪的光电报机，再到19世纪贝尔的光学电话，这些都是光通信历史上的重要里程碑。特别是1966年高锟博士的论文《用于光频的光纤表面波导》和1970年康宁公司的超低损耗光纤制造，标志着光纤通信进入了实质性的突破阶段。 2. 光通信的关键技术突破：1970年后，光发送器件的进步显著，如砷化镓铝半导体激光器、异质结条形激光器、DFB-LD和MQW激光器的出现，以及光接收器件如Si-PIN和APD的改进，推动了光纤通信技术的快速发展。 3. 光纤作为传输介质：光纤损耗的不断降低是光纤通信技术的核心驱动力。从1970年的20dB/km降低到1990年的0.14dB/km，接近理论极限，这使得光纤能够承载更长距离、更大容量的数据传输。 4. 光纤通信系统的发展：光纤制造、光电器件和微电子技术的结合，促进了光纤通信系统的升级，从早期的小容量、短距离PDH体制，发展到现在的高速、大容量SDH体制，极大地提高了通信效率和质量。 5. 光波谱与光纤通信：光波作为电磁波的一种，具有高频特性，这使得光纤能支持宽广的频率范围，对于现代通信网络至关重要。 通过学习这一章，学生将掌握光纤通信的基本概念，了解其历史发展、系统构成，理解其在现代社会中的核心作用，并对未来的光纤通信发展趋势有初步认识。在实践环节，参观光纤通信系统能让学生亲身体验光纤通信的运作，加深理解其工作原理和实际应用。