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特别关注
二、第二阶段 (1977-1993)
•1977年在美国芝加哥进行了第一次光纤场地试验, 几个
月内GTE和 ATT分别完成电话信号通过多模光纤传送(6Mb/s及
45Mb/s), 开创了光纤通信新纪元。
•1976年50/125多模光纤(康宁公司)；
•1983年62.5/125多模光纤(Bell Lab.)；
•1978年 CCITT (后改为ITU) 及IEC分别成立光纤标准化委
员会, 从事光纤国际标准的制定：
1979年，CCITT和IEC各与会代表经过协商一致, 通过
的第一个光纤标准是;将光纤直径定为125μm。这为日后世
界各国光纤厂商设计、开发、制作光纤及用于光纤连接的光
纤插芯等提供了一个共同遵循的光纤直径标准，从而保证了
全世界的光纤及其接插件的通用性(Commonality)和互换性
(Interchangeability)。这对光纤技术和产业的发展起着巨大
的推动作用。笔者当年作为中国代表出席在加拿大渥太华举行
的IEC Subcommittee 46E(光纤分技术委员会)会议，有幸见证
了这一历史时刻。
•1983年G.652；
•1982年British Telecom单模光纤场地试验；
•1985年G.653；
•1991年2.5Gb/s；
•80年代末EDFA及90年代初WDM开发成功,但当时G653光纤由
于非线性FWM的影响，无法在1550nm波段实现WDM。因此，这个
阶段仍是仃留在单波长、IM/DD需中继的光纤通信时代。
光纤与其应用领域的发展已经开始加速。
三、第三阶段(1993-2000)
•1993年Bell Lab.开发了True Wave光纤(G.655光纤1530-
1625,C+L波段),从而在非零色散位移光纤上克服了在G.653光
纤上WDM系统四波混频的损害,开创了无中继DWDM EDFA新纪元,
实现了10Gb/s通信;
四波混频FWM(Four Wave Mixing)效应则是非线性效应中对
信号传输危害最大的因素。在WDM系统中，高功率的光信号与光
纤非线性的相互作用，两个或多个正在传输的波长相互混合产
生出新的不需要的信号(波长)。如果这个新波长与在传输的某
个工作波长一致，就产生了干扰。四波混频因此而得名。从而
造成对信号的严重干扰。四波混频的杂波噪声强度可用下式近
似估算：
(1)
式中，Δλ为波分复用波长间隔；
D为光纤工作波段色散；
Aeff为光纤有效受光面积。
从上式可见：
(1)Δλ愈小，四波混频效应愈甚，因而在密集波分复用中信
号传输质量的影响将更大。
(2)当光纤色散D较大时，可有效抑制四波混频，这是因为
在波分复用波段内，引入适量的色散，以破坏相互作用的各个
波长信号之间的相位匹配，消除干扰信号和工作信号的重叠，
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从而可以大大减轻四波混频对信号传输的影响。有鉴于此，在
光纤放大器的使用波长(1530～1565nm)上，采用波分复用的光
纤系统中，考虑到四波频的影响，不宜采用G.653零色散位移光
纤，将零色散波长移到小于1530nm波长区域或大于1565nm波长
区域，而在1530～1565nm的波段中，引入一定的色散值，引入
的色散大到足以抑制在高密度波用复分(DWDM)时的四波混频，
同时小到在不需要色散补偿时，允许每一路信号的传输速率高
达10Gb/s以上。更高的速率可能需一定的色散补偿。这一考虑
就促使了G.655非零色散位移光纤从1993年以来的开发和不断的
发展。
(3)当光纤有效受光面积Aeff增大时，也有利于抑制四波混
频。这是因为四波混频是由光纤的非线性效应所造成的，而非
线性强度比例于光纤中的光强密度(P/Aeff)。显而易见，增大光
纤的有效受光面积，以降低光纤中的光强密度，可以降低所有
非线性效应的影响，当然也必降低了四波混频的影响。
在1986年，英国南安普顿大学的David Payne发明了一种光
信号可以直接在光纤中完成放大，而不需要外部电路的方法。
Payne在光纤内芯中掺入一些稀土元素铒，用泵浦激光照射铒
原子使其进入激发态的，可以放大1550nm波长的入射光，恰好
是光纤所用的透射率最高的波段。到了90年代中期，掺铒光纤
放大器(EDFA)已经被应用于长距离光纤通信。每隔一段距离设
置一个放大器（具体间隔取决于通信距离），可以实现500到数
千千米距离间的光纤信号传送。
掺铒光纤放大器在波长1530nm至1565nm波长范围内放大倍
数非常均匀,EDFA与DWDM的结合,实现了多波段无中继的长途通
信，为提高通信容量开拓了广阔途径。
• 1993年开发了色散补偿光纤;
• 1999年G.656光纤1460-1625, S+C+L波段;
• 90年代末实现了80波长×40Gb/s的DWDM通信。
第三阶段单波长TDM系统和WDM系统的实验线路容量，如图
1所示：图中,兰点为单波长TDM系统通信容量,红方块为WDM系统
通信容量。由图可见，WDM系统对通信容量的巨大提升能力。
图1 第三阶段单波长TDM系统和WDM系统的实验线路容量
第三阶段光纤及其应用系统的发展主要围绕着色散这一参
数展开，下面简单阐述光纤色散调节的历史演变。
•光纤的色散