دانش

از زمان تجاری سازی الیاف نوری ، با پیشرفت مداوم فناوری ، انواع الیاف نوری چندین مرحله مهم رشد را پشت سر گذاشته اند.

امروز ، بیایید نگاهی کوتاه به این سفر بیندازیم:

#### مرحله اول: فیبر چند حالته (پنجره اول)

در ژوئیه سال 1966 ، دانشمند چینی و آمریکایی چارلز کائو مقاله ای از لحاظ تاریخی مهم در مورد چشم انداز انتقال فیبر نوری منتشر کرد. در این مقاله علل اصلی از دست دادن انتقال فیبر نوری مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و از لحاظ نظری احتمال کاهش ضرر به 20 دسی بل در کیلومتر را نشان داده است. همچنین پیشنهاد می کند که از چنین الیاف می توان برای برقراری ارتباط استفاده کرد.

در سال 2009 ، کائو به دلیل کمک های برجسته خود در صنعت فیبر نوری ، جایزه نوبل فیزیک را دریافت کرد.

با هدایت این نظریه ، چهار سال بعد ، در سال 1970 ، شرکت Corning در ایالات متحده با موفقیت با از دست دادن 20 دسی بل در کیلومتر ، فیبر نوری را به دست آورد و امکان استفاده از الیاف نوری را به عنوان یک رسانه ارتباطی اثبات کرد.

در همین زمان ، آزمایشگاه های بل در ایالات متحده لیزر نیمه هادی را با استفاده از گالیم آرسنید (GAAS) به عنوان مواد اختراع کردند. به لطف اندازه کوچک آن ، از آن در سیستم های ارتباطی فیبر نوری استفاده شد.

در سال 1972 ، از دست دادن انتقال الیاف نوری به 4 دسی بل در کیلومتر کاهش یافت.

از این به بعد ، دوره ارتباط فیبر نوری رسما آغاز شد.

از سال 1972 تا 1981 ، این دوره تحقیق و کاربرد برای الیاف چند حالته بود.

اولین طول موج مورد استفاده در ارتباط فیبر نوری 850 نانومتر بود که به عنوان پنجره اول معروف بود.

الیاف اولیه چند حالته توسعه یافته الیاف چند حالته گام به گام بودند. پس از آن ، الیاف چند حالته درجه بندی شده از گروه A1A (5 {9 {9}}\/125) تهیه شد. این الیاف ضعف 3 را داشتند. 5 {6}} 5 dB\/km ، پهنای باند {8}} MHz · km ، و یک دیافراگم عددی {{11}. 2 {13 {13}}}} {{{15 {15}} 02}.

بعداً ، الیاف چند حالته درجه بندی شده از دسته A1b (5\/165 62.5) تهیه و مورد استفاده قرار گرفتند. این الیاف ضعف 3 را داشتند. {6}}. 5 dB\/km ، پهنای باند {8}} mhz · km و یک دیافراگم عددی 0. 275 {{11 {11}. 015.

این دو نوع الیاف ، همراه با دیودهای ساطع کننده نور (LED) که در نزدیکی طول موج 850 نانومتر کار می کنند ، سیستم های ارتباطی نوری اولیه را تشکیل می دهند.

در آن زمان ، عرض طیفی LED 40 نانومتر ، قدرت نوری تزریق شده 5 یا 20 میکروگرم و حداکثر میزان داده 5 یا 60 مگابایت در ثانیه بود.

#### مرحله دو: فیبر چند حالته (پنجره دوم)

در اواخر دهه 1970 و آغاز دهه 1980 ، تولید کنندگان فیبر پنجره دوم (1300 نانومتر) را توسعه دادند.

الیاف دسته A1a ضعف 0. 8-1. 5 dB\/km و یک پهنای باند {4}} mhz · km. الیاف دسته A1b ضعف 0. {7}}} 5 db\/km و یک پهنای باند 200-1000 mhz · km.

این الیاف در رابطه با LED های با اشعه بالا ، که دارای عرض طیفی 120 نانومتر ، یک قدرت نوری تزریق شده 20 میکروگرم و حداکثر میزان داده 100 مگابایت در ثانیه بود ، مورد استفاده قرار گرفت.

#### مرحله سه: G.652 ، G.653 و G.654 الیاف تک حالت (ویندوزهای دوم و سوم)

از سال 1982 تا 1992 ، این دوره کاربرد در مقیاس بزرگ برای الیاف تک حالت G.652 ، G.653 و G.654 بود که پنجره دوم (1310 نانومتر) و پنجره سوم (1550 نانومتر) را برای الیاف نوری باز کرد.

بین سالهای 1973 و 1977 ، تولید کنندگان عمده فیبر در سراسر جهان فرآیندهای مختلف تولید پیش فرم پیشرفته را توسعه دادند. کورنینگ فناوری OVD (رسوب بخار خارج) را توسعه داد. NTT ، Sumitomo ، Furukawa و Fujikura در ژاپن به طور مشترک فناوری VAD (بخار محور بخار) را توسعه دادند. Lucent فناوری MCVD (تغییر یافته بخار شیمیایی اصلاح شده) را بهبود بخشید. و فیلیپس در هلند فناوری PCVD (رسوب بخار شیمیایی پلاسما) را توسعه دادند.

در سال 1982 ، با شروع ایالات متحده و پس از آن ژاپن و آلمان ، ساخت جهانی پروژه های مسافت طولانی با استفاده از الیاف تک حالت G.652 آغاز شد. تقاضای بزرگ بازار برای الیاف تک حالت تولید انبوه را تحریک می کند.

در این زمان ، OVD کورنینگ میزان رسوب را بیشتر افزایش داد ، و VAD ، MCVD و PCVD همه کاپشن های بیرونی را اضافه کردند تا اندازه preforms را افزایش دهند.

پس از آن ، همه تولید کنندگان روند ترکیبی دو مرحله ای را برای بزرگنمایی preforms دنبال کردند.

در دهه 1990 ، Alcatel در فرانسه فناوری APVD (فشار اتمسفر VAD) (فرآیند پاشش پلاسما MCVD +) را توسعه داد.

پیشرفت های چشمگیر در فناوری تولید توسط تولید کنندگان عمده فیبر شرایط بهتری برای کاربرد گسترده الیاف تک حالته معمولی ایجاد کرده است.

در سال 1984 ، پنجره سوم (1550 نانومتر) مورد استفاده قرار گرفت.

در همان سال ، CCITT (کمیته مشاوره بین المللی تلگراف و تلفنی) استانداردهای G.651 و G.652 را صادر کرد.

تا سال 1985 ، ضعف الیاف G.652 به {2}}} 35 dB\/km در 131 {5}} nm و 0.21 dB\/km در 1550 نانومتر رسیده بود.

در سال 1985 ، فیبر تغییر یافته پراکندگی (G.653) که توسط ژاپن و ایالات متحده ساخته شده بود ، تجاری شد. ویژگی آن تغییر نقطه پراکندگی صفر از پنجره دوم به پنجره سوم بود. در طول موج 1550 نانومتر ، نه تنها ضرر کمترین ضرر بود ، بلکه پراکندگی نیز کوچکترین بود.

در سال 1988 ، CCITT استاندارد G.653 را صادر کرد. این فیبر به طور گسترده در خطوط تنه ارتباطی ژاپن مورد استفاده قرار گرفت.

در اوایل دهه 1990 ، تقویت کننده فیبر دوپ شده Erbium (EDFA) شروع به تجارت کرد و باعث شد تا در نظر گرفتن چند برابر تقسیم طول موج متراکم (DWDM).

با این حال ، پراکندگی صفر در طول موج 1550 نانومتر از الیاف G.653 باعث تداخل شدید غیرخطی بین کانال ها در سیستم های DWDM شد ، بنابراین در سراسر جهان به طور گسترده ای ارتقا نیافته است.

در سال 1995 ، چین پروژه کابل نوری پکن-Kowloon را با استفاده از شش الیاف G.653 از 24 هسته ، که هرگز فعال نشده بودند ، ساخت. از آن زمان ، چین از الیاف G.653 استفاده نکرده است.

در این دوره ، یک فیبر تغییر یافته طول موج برش نیز توسعه یافت. این نه تنها در 1550 نانومتر بلکه از دست دادن میکروب کم نیز از دست داد ، و این باعث می شود با استفاده از آمپلی فایرهای نوری و سیستم های کابل زیردریایی ، سیستم های مسافت طولانی را مناسب کند.

در سال 1988 ، CCITT استاندارد G.654 را صادر کرد.

#### مرحله چهارم: افتتاح کامل ویندوز فیبر و توسعه جامع خصوصیات

از سال 1993 تا 2006 ، ویندوزهای ارتباطی فیبر با باز شدن کامل ویندوزهای ارتباطی فیبر به پنجره های چهارم و پنجم و باند S گسترش یافت. چهار نوع الیاف جدید توسعه داده شد و ویژگی های الیاف جامع تر شد.

(1) پراکندگی غیر صفر فیبر تک حالت G.655 (ویندوز سوم و چهارم) تغییر داد

برای سرکوب اختلاط چهار موج (FWM) و مدولاسیون فاز متقاطع (XPM) در سیستم های متراکم تقسیم طول موج (DWDM) و کاهش تداخل غیرخطی بین کانال های نوری ، پراکندگی غیر صفر (NZDSF) در سال 1993 معرفی شد.

اول ، Lucent فیبر Truewave را راه اندازی کرد و پس از آن کورنینگ از فیبر برگ بزرگ منطقه مؤثر.

این الیاف در ابتدا در پنجره سوم ، یعنی باند C (1530-1565 nm) کار می کردند. بعد از سال 1995 ، آنها به پنجره چهارم ، یعنی باند L ({2 {2} nm) گسترش یافتند.

در سال 1996 ، ITU-T استاندارد G.655 را تعیین کرد. پس از سال 1998 ، از آن به طور گسترده در سراسر جهان استفاده شد.

(2) فیبر تک حالته با آب کم G.652C (پنجره پنجم)

در سال 1998 ، Lucent فیبر Truewave (به عنوان مثال ، فیبر کم آب و هوای کم آب) را معرفی کرد ، که تقریباً اوج آب را در 1383 نانومتر از بین برد (میرایی <{4}. 31 dB\/km) ، باز کردن پنجره پنجم الیاف نوری ، یعنی باند E ({6 {6} nm nm).

در سال 1999 ، چین شروع به استفاده از الیاف همه موج برای کابل های ارتباطات جیوجیانگ کرد.

در سال 2000 ، ITU-T استاندارد G.652C را تعیین کرد.

در سال 2001 ، کورنینگ الیاف کم آب را تولید کرد.

در سال 2002 ، فیبر G.652C در سراسر جهان ارتقا یافت.

از آن زمان ، الیاف تک حالت عملکرد میرایی عالی را در طول طول موج از 1260 نانومتر تا 1625 نانومتر به نمایش گذاشته اند.

در ماه مه 2002 ، ITU-T باندهای طول موج نوری را برای سیستم های ارتباطی فیبر تک حالته به O ، E ، S ، C ، L و U تقسیم کرد.

طول موج 850 نانومتر برای الیاف چند حالته به عنوان پنجره اول گفته می شود. برای الیاف تک حالت ، باند O پنجره دوم است ، گروه C پنجره سوم است ، باند L پنجره چهارم است و گروه E پنجره پنجم است.