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149.1970年:光纤通信

工程学之书 马歇尔·布莱恩 1033 2021-04-06 07:33

  149.1970年:光纤通信

  罗伯特·毛雷尔(Robert Maurer,1924—)

  唐纳德·凯克(Donald Keck,1941—)

  彼得·舒尔茨(Peter Schultz,1942—)

  在长距离通信领域,光纤几乎在各个方面都优于铜质同轴电缆。

  电报系统(1837年),电话(1876年),TAT-1海底电缆(1956年),阿帕网(1969年)

  回顾通信电缆的历史,对于长距离电话通信,第一代电缆是成束的铜线,这样的电缆既粗大又笨重。下一代是同轴电缆,它的出现使电话通信实现了多路复用—―不仅减少了铜的使用量,也减少了中继器(信号放大器)的数量。

  但真正的突破来自于光纤通信技术。康宁公司(Corning)的罗伯特·毛雷尔、唐纳德·凯克和彼得·舒尔茨三位博士负责研究低损耗光纤通信的可行性。在他们的努力下,第一代可以长距离保持激光信号的光纤于1970年诞生。第一代商用光纤大约出现在1977年,自那时起,光纤通信技术获得了广泛的应用。如今,无论是国内通信还是国际通信,几乎每一比特的数据(包括电话通信)都通过光纤传输。

  从铜线到光纤,这一转变的原因在于,相比于铜线,光纤在各个方面都更加优秀。光纤更轻、成本更低,不受电磁场干扰,并且很难被窃听。更重要的是,光纤的传输距离比铜线长,携带的数据量也比铜线大。

  光纤背后的原理也是相当简单的。加热并拉伸一根玻璃棒,你可以得到一条数英里长的由玻璃制造的细线。在细线的一端粘上一个激光二极管,另一端粘上一个光敏元件后,你就可以通过二极管的闪烁(二极管发光代表“1”,不发光代表“0”)传递数字信号了。如果细线内的玻璃非常干净的话,激光可以在其中传播50英里(80千米)以上,而不需要中继器。■ 工程学之书

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