１、光纖通信簡史
光纖通信是以光作為信息載體，以光纖作為傳輸媒介的通信方式。光纖通信技術是近30年迅猛發展起來的高新技術，給世界通信技術乃至國民經濟、國防事業和人民生活帶來了巨大變革。為了使中國電力通信網的讀者對光纖通信的發展歷程有個基本了解，現將該技術的進程簡要介紹如下。
1966年，英籍華人高錕 (C·K·Kao)預見利用玻璃可以制成衰減為20dB／km的通信光導纖維(簡稱光纖)。當時，世界上最優秀的光學玻璃衰減達l000dB／km左右。1970年，美國康寧公司首先研制成衰減為20dB／km 的光纖。從此，光纖就進入了實用化的發展階段，世界各國紛紛開展光纖通信的研究。
光纖的主要作用是引導光在光纖內沿直線或彎曲的途徑傳播。為了實現長距離的光纖通信，必須減小光纖的衰減。C·K·Kao 早就指出降低玻璃內的過渡金屬雜質離子是降低光纖衰減的主要因素。另一方面，玻璃內的OH離子對衰減也有嚴重的影響。到了 1976年，人們設法降低OH含量后發現低衰減的長波長窗口有：1.31μm、1.55μm。1980年，光纖衰減已降低到 0.2dB／km (1.55μm)，接近理論值。這樣，使得進行長距離的光纖通信成為可能。
２、光纖通信的特點
與電纜或微波等電通信方式相比，光纖通信的優點如下：
(1)傳輸頻帶極寬，通信容量很大；
(2)由于光纖衰減小，無中繼設備，故傳輸距離遠；
(3)串擾小，信號傳輸質量高；
(4)光纖抗電磁干擾，保密性好；
(5)光纖尺寸小，重量輕，便于傳輸和鋪設；
(6)耐化學腐蝕；
(7)光纖是石英玻璃拉制成形,原材料來源豐富，并節約了大量有色金屬。
光纖通信同時具有以下缺點：
(1)光纖彎曲半徑不宜過小；
(2)光纖的切斷和連接操作技術復雜；
(3)分路、耦合麻煩。
由于光纖具備一系列優點，所以廣泛應用于公用通信、有線電視圖像傳輸、計算機、空航、航天、船艦內的通信控制、電力及鐵道通信交通控制信號、核電站通信、油田、煉油廠、礦井等區域內的通信。
３、光纖通信的多媒體應用
由于多媒體應用信息量大，就性能價格和信號特征而言，必須采用壓縮技術，壓縮掉人不能分辨的部分以節約頻帶。假設不使用壓縮技術，一個標準的個人電腦上的80MB硬盤只可存儲約8min 的具有CD品質的立體聲，或約35s的電視廣播品質的運動視頻。采用壓縮磁盤后，CDROM 則可以存儲72min 的高保真音樂，或存儲20min 的電視廣播品質的運動視頻。那么位速呢?立體聲的CD品質的聲音如果不壓縮的話，要求網絡以每秒鐘140萬位的恒定速率傳送一個比特流，這對于局域網來說是足夠的。但是，由于傳統的局域網技術是基于在若干個端系統(一般從幾十個到幾百個)之間共享一條電纜或光纖，因而有太多的這樣的數據流無法并行流動。
共享的最大位速范圍通常是從10Mbps(以太網技術)到100MbPs(快速以太網或FDDI技術)。當不壓縮時，PAL品質的數字運動視頻需要 160Mbps／通道。這與已有的共享傳送媒體思想為概念的局域網技術是相矛盾的。在長距離通信上存在著采用哪種速度的地面電纜電路， 但是使它們專用單獨一個視頻通道所需的費用是令人無法接受的。在這種速度下，衛星線路的性能價格比最高，費用仍然很昂貴。所以采用壓縮和編碼的必要性是顯而易見的。
４、光纖通信的發展
20世紀提出了構建信息高速公路的偉大設想。信息高速公路從根本上說是一個全國范圍乃至全球范圍的寬頻帶、高速度、高可靠性、無傳輸錯誤的先進綜合通信網絡，它將任何信息源(包括聲音、文件、圖形、影視、數據等)連接到全部網絡，送達千家萬戶。
一切信息源在數字化以后都是一樣的，即 01010101011 這樣的 0、1 形式。話音為3kHz，故每秒需傳播64K比特。電視為 8MHz，故每秒需傳播90M比特。一部90min 的電影片，用現有的電話網絡傳輸，需要兩天的時間，這是不現實的。所以必須采用寬頻帶和高速網絡技術。用光纖網絡傳輸，一部電影只要一分鐘即可傳輸完了。我國若采用OC48做成超級干線，一部電影只有4s鐘就可以傳送完畢。
只有超干線和干線是不夠的， 因為到每個用戶若用電話線或其他窄帶的傳輸介質接入， 都會成為一個傳輸瓶頸。 為了解決這一難題，國際上已取得共識，認為利用和改造目前的有線電視網是一條捷徑，即改造(或新建)成為混合光纜同軸互聯網絡(HFC)。從前端以光纜連到光節點，再用同軸作為分配網絡，這樣系統就能直接把交互型話音、數據和視頻信號送入家庭和用戶。在電視機上可加裝一個機頂變換器(機頂盒)，或在計算機上接了一個電纜調制解調器，就可以實現遠程教學、遠程醫療、電子購物、上網、交互式電子游戲、可視電話、IP電話、電子銀行等功能。由此把人們帶入一個全新的信息化社會。
５、光纖通信系統的組成
光纖通信系統由以下五個部分組成：
（1）光發信機：光發信機是實現電/光轉換的光端機。它由光源、驅動器和調制器組成。其功能是將來自于電端機的電信號對光源發出的光波進行調制，成為已調光波，然后再將已調的光信號耦合到光纖或光纜去傳輸。電端機就是常規的電子通信設備。
（2） 光收信機：光收信機是實現光/電轉換的光端機。 它由光檢測器和光放大器組成。其功能是將光纖或光纜傳輸來的光信號，經光檢測器轉變為電信號，然后，再將這微弱的電信號經放大電路放大到足夠的電平，送到接收端的電端汲去。
（3） 光纖或光纜：光纖或光纜構成光的傳輸通路。其功能是將發信端發出的已調光信號，經過光纖或光纜的遠距離傳輸后，耦合到收信端的光檢測器上去，完成傳送信息任務。
（4）中繼器：中繼器由光檢測器、光源和判決再生電路組成。它的作用有兩個：一個是補償光信號在光纖中傳輸時受到的衰減；另一個是對波形失真的脈沖近行政性。
（5）光纖連接器、耦合器等無源器件：由于光纖或光纜的長度受光纖拉制工藝和光纜施工條件的限制，且光纖的拉制長度也是有限度的（如1Km)。因此一條光纖線路可能存在多根光纖相連接的問題。于是，光纖間的連接、光纖與光端機的連接及耦合，對光纖連接器、耦合器等無源器件的使用是必不可少的。
