光纤的产生和发展是怎样的？

1970年，康宁公司率先研制出世界上第一根衰减低于20dB/km的应时玻璃光纤。这个20dB/km的数据被认为是当时通信用光纤的阈值，也是高锟博士计算确定的。当时现有玻璃纤维的衰减高达1000dB/km，但衰减过高。不能用于通信。此后不久，在1970年，第一个半导体激光器实现了室温工作。这样光源和传输介质的问题有望得到解决，全世界都为之振奋！从此拉开了光纤研究和光纤通信研究的序幕，开始了现代光纤通信的发展。

光纤通信国际研究拉开序幕的时候，正是武汉邮电学院筹建的时候。因此，在武汉邮电学院(WRI) (1974)成立之初，就将光纤通信的研究确定为主攻方向。烽火通信科技有限公司由WRI创办，烽火通信科技有限公司的光纤光缆产业是在WRI光纤光缆研究部门的基础上发展起来的。在光纤通信技术有限公司光缆产业突飞猛进的当下，简要回顾了光纤通信的主要产品之一多模光纤的发展历史，展望了其发展趋势。

二、多模光纤的历史和发展

回顾多模光纤30年的发展，大致可以分为三大阶段。

第一阶段，1971 ~ 1980，是多模光纤的研发期。在此期间，国际上逐步淘汰了传统的双坩埚工艺，发展了MCVD、OVD、VAD和PCVD等四种化学气相沉积预制体新工艺。从多组分氧化物玻璃纤维到应时玻璃纤维:研究了多模光纤的传输理论和光纤设计，重点开发了通过分析差模延迟(DMD)测量结果来优化预制棒工艺和提高多模光纤带宽的关键技术。？对多模光纤通信系统进行了现场测试。建立50/125mm梯度多模光纤(以下简称50 -MMF)行业标准。50毫米MMF投入批量生产。？具有代表性的有康宁的威尔明顿光纤厂1979年6月投产，T公司的at & Atlanta光纤厂1979年4月扩建，次年投产。？1980年全球光纤年产量不到65438+百万公里，100%是多模光纤。这是光纤产业的开始。在随后的20年中，MMF的年产量迅速增加，2000年达到400万km(见表1)。

第二阶段，1981 ~ 1995，是实用多模光纤和增加新品种的发展期。在世界范围内，已经使用50 -MMF建立了实用的干线光纤通信系统。但在这一时期的前几年(1983 ~ 1984)，单模光纤(G.652A光纤)技术成熟，50 -MMF在局间干线光纤通信系统中的地位迅速被单模光纤取代。此后，50 -MMF转向数据传输领域，主要用于局域网。当时为了尽可能的降低局域网系统的成本，广泛使用低价的发光二极管(led)代替昂贵的半导体激光器(LD)作为光源。LED的发散角远大于LD，但当时50φ-MMF的纤芯直径和数值孔径都比较小，不利于与LED的高效耦合。为了使连接和耦合更容易，使耦合进光纤的光功率更大，国际上开发了更大芯径和更大数值孔径的梯度多模光纤，如62.5/125、80/125、100/140。此后不久，50 MMF的大部分市场份额被新兴的62.5/125毫米梯度多模光纤所取代。然而，80/125、100/140等多模光纤由于弯曲损耗大、制造成本高、包层直径特殊等多种原因，并没有得到广泛应用。在此期间，多模光纤逐渐取代传统的铜线和同轴电缆，成为现代超高速局域网系统的首选物理介质。

第三阶段，1996-2002年，多模光纤的研发进入最新活跃期。估计活跃期会持续到2010。与此同时。局域网系统正在向GB/S以上的超高速发展，IEEE在1998年6月采用了千兆以太网标准；？2002年6月，10Gb/s以太网标准刚刚通过。这种超高速局域网系统必须使用激光作为光源和新一代高性能多模光纤。除了10Gb/s以太网标准，还有许多工业标准将采用新一代多模光纤(见表3)。

美国的康宁公司、朗讯公司的OFS公司和荷兰的德拉卡公司都推出了这种新一代的多模光纤样品。各种工业标准的颁布为这种光纤的开发、生产和应用提供了统一的基础，更多的光纤制造商将投入到新一代多模光纤的开发和生产中。据预测，2002年以后，将是多模光纤取得更大发展的黄金时代。

3.烽火通信用多模光纤的开发与应用？

WRI是中国第一家采用MCVD工艺开发应时玻璃多模光纤的公司。表4总结了WRI多模光纤的早期发展。

此后，WRI加大了对PCVD设备和技术研究的投入，先后完成了PCVD设备和制棒技术的研究(1990)。高效PCVD法大预制棒制造技术研究(1992)；长PCVD光纤预制棒制造系统研究(1995)等项目，获得多项相关专利授权。上述研究成果极大地丰富了WRI在多模光纤方面的技术实力和发展潜力。

1996年，我国发布实施行业标准YD/T？816—1996大芯径大数值孔径多模光纤，由WRI起草。该标准的发布和实施促进了国内数据光纤市场的规范化发展。自WRI于1998 1年成功研制出62.5/125数据光纤并通过部级鉴定后，用自制PCVD设备批量生产，并通过鉴定程序。产品质量高，信誉好。除供应国内需求外，还远销韩国、印度等国家，深受国内外用户的欢迎。WRI数据光纤公司生产的光缆建立的局域网系统广泛应用于机关、学校、工厂和网络公司。经济和社会效益显著。

烽火通信自1999成立以来，就把多模光纤产业化作为一项重要任务，实施跨越式发展战略。首先，在原有的中试工厂中，通过提高设备性能，增加新的PCVD设备，改进工艺技术，2001年光纤产销量比1999年增长了5倍。同时，在中国武汉光谷新建的光纤工厂即将投产。除了单模光纤的量产，还将采用最新一代PCVD设备生产高性能多模光纤，产能在现有基础上提高4 ~ 5倍。？DMD测量是新一代50/125多模光纤研究中不可或缺的技术。烽火通信准备充分。R&D人员收集并研究了相关技术资料，购买了DMD测量设备，并研究了消除RIP缺陷的工艺。

四。总结与展望

本文回顾了多模光纤在过去30年中的发展。目前是多模光纤研发的最新活跃期，多模光纤在局域网等短距离通信系统中的应用已经走过了20多年。随着人类社会信息化进程的加快，这些系统的传输速率和容量也在迅速增加。在高速情况下，与同轴电缆和铜线相比，光缆的技术和经济优势日益明显。因此，多模光纤在局域网中的应用将不断扩大。？此外，由于新一代50/125多模光纤的发展，多模光纤的应用将不仅局限于局域网，还将广泛应用于存储区域网(SAN)和广域网/城域网(WAN/MAN)交换局的通信设备互联。业界对研究各种新技术以提高MMF容量表现出极大的兴趣。使用这些新技术，有可能将MMF的有效带宽提高几十倍。据预测，在新一代多模光纤之后，仍然会有一些新的技术突破。

值得注意的是，在IEEE？在802.3z千兆以太网标准出台之前，单模光纤很少用于局域网。在采用多模光纤的同时，该标准还加入了传统的单模光纤，用于5公里范围内的传输。？在新发布的10Gb/s以太网标准中，也包含了常规单模光纤，用于40km以内的传输。据预测，随着网络速度的升级和网络范围的扩大，可能会使用更传统的单模光纤，甚至更先进的单模光纤，如低水峰光纤。一些公司推出了工作在短波长(850纳米和1200纳米)的单模光纤数据传输解决方案。因为光纤网络的寿命要比10年长得多，所以在一些实际工程中，已经铺设了多模光纤和单模光纤的混合光缆，单模光纤作为暗光纤，以备将来升级。国外某公司推出了一种新型光纤样品，将多模光纤和单模光纤结合在一起，称为多模-单模复合光纤(结合？MM-SM-fiber).光纤具有凸芯折射率分布，即与多模光纤同心的单模芯从多模光纤的中心突出。当光纤两端用MMF连接时，光纤工作在多模状态；？当光纤两端与SMF连接时，光纤工作在单模模式。其特点是易于升级到单模。

在局域网环境下，多模系统的总成本在目前和未来仍低于单模系统。从2000年到2010年，多模光纤在局域网中的全球市场份额约为70%，年均增长率超过21%。在未来的局域网市场上，多模光纤不仅将继续与铜线竞争，还将与塑料光纤和单模光纤竞争。这就要求多模光纤制造商不断提高生产率，降低生产成本，同时积极采用新技术，开发出符合市场需求的新产品和解决方案。烽火通信在多模光纤方面有着悠久而辉煌的发展历史，具有集成光电子系统-光电器件-光纤光缆的优势，建立了腾飞的平台。我们相信烽火通信科技有限公司的光纤光缆产业一定会继往开来，再创辉煌。