Siden kommercialiseringen af optiske fibre har de kontinuerlige fremskridt af teknologi, typerne af optiske fibre gennemgået flere vigtige udviklingsstadier.
Lad os i dag se et kort tilbage på denne rejse:
#### Trin et: Multimode fiber (første vindue)
I juli 1966 offentliggjorde den kinesisk-amerikanske videnskabsmand Charles Kao et historisk betydningsfuldt papir om udsigterne til optisk fiberoverførsel. Papiret analyserede de vigtigste årsager til tab af optisk fiberoverførsel og demonstrerede teoretisk muligheden for at reducere tabet til 20 dB\/km. Det foreslog også, at sådanne fibre kunne bruges til kommunikation.
I 2009 blev Kao tildelt Nobelprisen i fysik for sine fremragende bidrag til fiberoptisk industri.
Vejledt af denne teori, fire år senere, i 1970, trak Corning Inc. i USA med succes en optisk fiber med et tab på 20 dB\/km, hvilket beviser muligheden for at bruge optiske fibre som et kommunikationsmedium.
På samme tid opfandt Bell Labs i USA halvlederlaseren ved hjælp af Gallium Arsenide (GAAS) som materiale. Takket være sin lille størrelse blev den vidt brugt i fiberoptiske kommunikationssystemer.
I 1972 blev transmissionstabet af optiske fibre reduceret til 4 dB\/km.
Fra dette tidspunkt begyndte æraen med fiberoptisk kommunikation officielt.
Fra 1972 til 1981 var det forsknings- og applikationsperioden for multimodefibre.
Den første bølgelængde, der blev anvendt i fiberoptisk kommunikation, var 850 nm, kendt som det første vindue.
De tidlige multimode-fibre, der blev udviklet, var trin-indeks-multimodefibre. Efterfølgende blev klassificerede multimodefibre i A1A-kategorien (5 0\/125) udviklet. Disse fibre havde en dæmpning på 3. 0-3. 5 dB\/km, en båndbredde på 200-800 MHz · km og en numerisk blænde på 0. 2 {13}}} 0. 02 eller 0,23 ± 0,02.
Senere blev klassificerede indeks-multimodefibre i A1B-kategorien (62,5\/125) udviklet og anvendt. Disse fibre havde en dæmpning på 3. 0-3. 5 dB\/km, en båndbredde på 100-800 MHz · km og en numerisk blænde på 0. 275 ± 0. 015.
Disse to typer fibre kombineret med lysemitterende dioder (LED'er), der opererer nær 850 nm bølgelængde, dannede de tidlige optiske kommunikationssystemer.
På det tidspunkt var den spektrale bredde af LED 40 nm, den injicerede optiske effekt var 5 eller 20 μW, og den maksimale datahastighed var 5 eller 60 MB\/s.
#### Fase to: Multimode fiber (andet vindue)
I slutningen af 1970'erne og begyndelsen af 1980'erne udviklede fiberproducenter det andet vindue (1300 nm).
A1A -kategorifibrene havde en dæmpning af 0. 8-1. 5 dB\/km og en båndbredde på 200-1200 MHz · km. A1B -kategorifibrene havde en dæmpning af 0. 8-1. 5 dB\/km og en båndbredde på 200-1000 MHz · km.
Disse fibre blev anvendt i forbindelse med LED'er med høj stråling, som havde en spektral bredde på 120 nm, en injiceret optisk effekt på 20 μW og en maksimal datahastighed på 100 MB\/s.
#### Trin tre: G.652, G.653 og G.654 Enkelt-mode fibre (anden og tredje vindue)
Fra 1982 til 1992 var det den store applikationsperiode for G.652, G.653 og G.654 enkelt-mode fibre, der åbnede det andet vindue (1310 nm) og det tredje vindue (1550 nm) for optiske fibre.
Mellem 1973 og 1977 udviklede større fiberproducenter over hele verden forskellige avancerede præformproduktionsprocesser. Corning udviklede OVD (uden for dampaflejring) teknologi; NTT, Sumitomo, Furukawa og Fujikura i Japan udviklede i fællesskab VAD (Damp Axial Deposition) teknologi; Lucent forbedrede MCVD (modificeret kemisk dampaflejring) teknologi; og Philips i Holland udviklede PCVD -teknologien (Plasma Chemical Damptor).
I 1982, startende med De Forenede Stater, efterfulgt af Japan og Tyskland, begyndte den globale konstruktion af langdistanceprojekter ved hjælp af G.652-fibre med en enkelt tilstand. Den store markedsefterspørgsel efter en-mode fibre stimulerede masseproduktion.
På dette tidspunkt øgede Cornings OVD yderligere afsætningshastigheden, og VAD, MCVD og PCVD tilføjede alle ydre jakker for at øge størrelsen på præformerne.
Derefter fulgte alle producenter den to-trins hybridproces for at forstørre præformene.
I 1990'erne udviklede Alcatel i Frankrig APVD (atmosfærisk tryk VAD) teknologi (MCVD + plasmasprøjtningsproces).
Væsentlige fremskridt inden for fremstillingsteknologi fra større fiberproducenter skabte bedre betingelser for den udbredte anvendelse af konventionelle enkelt-mode fibre.
I 1984 blev det tredje vindue (1550 nm) brugt.
Samme år udstedte CCITT (International Telegraph og Telefonkonsultativt udvalg) G.651 og G.652 standarderne.
I 1985 var dæmpningen af G.652 -fibre nået 0. 35 dB\/km ved 131 0 nm og 0,21 dB\/km ved 1550 nm.
I 1985 blev den spredningskiftede fiber (G.653) udviklet af Japan, og De Forenede Stater blev kommercialiseret. Dets egenskab var at flytte nul-dispersionspunktet fra det andet vindue til det tredje vindue. Ved bølgelængden på 1550 nm var tabet ikke kun det laveste, men spredningen var også den mindste.
I 1988 udstedte CCITT G.653 -standarden. Denne fiber blev vidt brugt i Japans kommunikationsstamme.
I de tidlige 1990'ere begyndte den erbium-dopede fiberforstærker (EDFA) at blive kommercialiseret, hvilket medførte overvejelsen af tæt bølgelængdeafdelingsmultiplexing (DWDM).
Imidlertid forårsagede nul spredning ved 1550 nm bølgelængden af G.653 -fibre alvorlig ikke -lineær interferens mellem kanaler i DWDM -systemer, så det blev ikke fremmet i vid udstrækning over hele verden.
I 1995 konstruerede Kina Beijing-Kowloon Optical Cable Project ved hjælp af seks G.653-fibre ud af 24 kerner, som aldrig blev aktiveret. Siden da har Kina ikke brugt G.653 -fibre.
I løbet af denne periode blev der også udviklet en afskåret bølgelængde. Det havde ikke kun lavt tab ved 1550 nm, men også lavt mikrobendtab, hvilket gjorde det velegnet til langdistance-systemer ved hjælp af optiske forstærkere og ubådskabelsystemer.
I 1988 udstedte CCITT G.654 -standarden.
#### Fase fire: Fuld åbning af fibervinduer og omfattende udvikling af egenskaber
Fra 1993 til 2006 udvidede fiberkommunikationsvinduerne til fjerde og femte vinduer og S -båndet med den fulde åbning af fiberkommunikationsvinduer. Fire nye typer fibre blev udviklet, og egenskaberne ved fibre blev mere omfattende.
(1) Ikke-nul spredning skiftede en-mode fiber G.655 (tredje og fjerde vindue)
For at undertrykke fire-bølgeblanding (FWM) og tværfasemodulation (XPM) i tæt bølgelængde Division Multiplexing (DWDM) -systemer og reducere ikke-lineær interferens mellem optiske kanaler, blev ikke-nul spredning forskudt fiber (NZDSF) introduceret i 1993.
Først lancerede Lucent The Truewave Fiber, efterfulgt af Cornings introduktion af den store effektive bladfiber.
Disse fibre opererede oprindeligt i det tredje vindue, dvs. C -båndet (1530-1565 nm). Efter 1995 blev de udvidet til det fjerde vindue, dvs. L -båndet (1565-1625 nm).
I 1996 etablerede ITU-T G.655-standarden. Efter 1998 blev det vidt brugt over hele verden.
(2) Lavt vand-peak enkelt-mode fiber G.652C (femte vindue)
I 1998 introducerede Lucent Truewave-fiberen (dvs. lavt vand-peak fiber), som næsten eliminerede vandtoppen ved 1383 nm (dæmpning <0. 31 dB\/km), åbnede det femte vindue af optiske fibre, dvs., e-båndet (1360-1460 nm).
I 1999 begyndte Kina at bruge all-bølgefibre til kabler i Jiujiang-telekommunikation.
I 2000 etablerede ITU-T G.652C-standarden.
I 2001 producerede Corning fibre med lavt vand.
I 2002 blev G.652C -fiber forfremmet over hele verden.
Siden da har enkelt-mode fibre udstillet fremragende dæmpningsydelse på tværs af bølgelængdeområdet fra 1260 nm til 1625 nm.
I maj 2002 delte ITU-T de optiske bølgelængdebånd til enkelt-mode fiberkommunikationssystemer i O, E, S, C, L og U.
Den 850 nm bølgelængde for multimodefibre omtales som det første vindue. For enkelt-mode fibre er O-båndet det andet vindue, C-båndet er det tredje vindue, L-båndet er det fjerde vindue, og E-båndet er det femte vindue.
