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特 约 专 栏
光纤通信和光纤技术的历史演进
陈炳炎 上海天诚通信技术股份有限公司总工程师
1966年,世人誉称为“光纤之父”的高锟先生在人类通信史 维表面波导》（Dielectric-fibre surface waveguides for
上第一次揭示了“光纤通信”的概念与原理,由此开启了现代通 optical frequencies）的论文，开创性地提出光导纤维在通信
信的新纪元。光纤通信信息高速公路的建成以及光纤到户的实 上应用的基本原理，描述了长途及高信息量光通信所需介质纤
施，将人类带进令人神往的21世纪的信息世界。随着5G移动通 维的结构和材料特性。高锟的原创性工作在全世界掀起了一场
信和F5G全光通信网络的发展,世界将进入万物互联的时代,作为 光纤通信的革命。
5G和F5G网络基石的光纤在人类社会生活中的作用亦将发挥到极 43年后,高锟先生以“光通信领域涉及光纤传输的突破性成
致。 就”荣获2009年诺贝尔物理学奖。
本文将光纤通信及光纤技术55年的进展分成五个阶段予以 在高锟原创性理论的推动下，4年后，美国康宁公司的工程
阐述,如下表所示: 天才RobertD.Maurer于1970年设计和制成世界上第一根低损耗
石英光纤（损耗为20dB/Km,波长为0.63mm）。他采用的方法是
在一根芯棒上气相沉积石英玻璃，随后抽去芯棒，将玻璃管烧
缩成光棒后拉成光纤。气相沉积时通过改变玻璃组分，形成掺
钛的高折射率的纤芯和低折射率的纯二氧化硅包层的光纤波导
结构，此光纤波导结构被一直沿用至今。
1974年美国贝尔实验室的John MacChesney 开发出MCVD
（改良的化学气相沉积）工艺,成为世界上第一个商用制棒技
术, 迅速被世界各国采用,及时地推动了光纤通信的实用化。
鉴于高锟、Robert D.Maurer和John MacChesney在光纤技
术的奠基性工作和巨大成就，1999年他们三人成为工程界最高
奖项的NAE Charles Stark Draper奖的共同得主。
他们的获奖词正确的反映了他们对光纤技术发展的历史
性贡献，摘录如下：“ For the conception and invention
of optical fiber for communications and for the
development of manufacturing processes that made the
communications revolution possible.”
1970年贝尔实验室的Panish,M.B.和Hayashi,I.成功研制出
一、第一阶段 光纤的诞生(1966-1976) 第一个在室温下连续工作的GaAlAs双异质结半导体激光器，从
1966年，在英国ITT Standard Telecommunications 此宣告了用于光纤通信的半导体激光光源的诞生。
Laboratories工作期间,高锟发表了一篇题为《光频率介质纤 1970年同时诞生了世界上第一根光纤及第一个半导体激光
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