二、通信光缆的发展

1976年，美国贝尔研究所在亚特兰大建成第一个光纤通信实验系统，采用了西方电气公司制造的含有144 根光纤的光缆。1980年，由多模光纤制成的商用光缆开始在市内局间中继线和少数长途线路上采用。单模光纤制成的商用光缆于1983 年开始在长途线路上采用。1988年，连接美国与英法之间的第一条横跨大西洋的海底光缆敷设成功，不久又建成了第一条横跨太平洋的海底光缆。中国于20世纪70年代末自行研制出通信光缆，采用的是多模光纤，缆心结构为层绞式，曾先后在上海、北京、武汉等地开展现场试验。不久后便在市内电话网内作为局间中继线试用，1984年以后，逐渐用于长途线路，并开始采用单模光纤。通信光缆比铜线电缆具有更大的传输容量，中继段距离长，体积小，重量轻，无电磁干扰，自1976 年以后发展成长途干线、市内中继、近海及跨洋海底通信以及局域网、专用网等有线传输线路骨干，并开始向市内用户环路配线网的领域发展，为光纤到户、宽带综合业务数字网提供了传输线路。

1.通信光缆国际发展历史

（1）1880年，贝尔发明了一种利用光波作载波传递话音信息的“光电话”，它证明了利用光波作载波传递信息的可能性，是光通信历史上的第一步。

（2）1960年，美国科学家梅曼（Meiman）发明了第一个红宝石激光器。激光（LASER）与普通光相比，谱线很窄，方向性极好，是一种频率和相位都一致的相干光，特性与无线电波相似，是一种理想的光载波。激光器的出现使光波通信进入了一个崭新的阶段。

（3）1966年，英籍华人高锟（K.C.Kao）博士首次利用无线电波导通信原理，提出了低损耗的光导纤维（简称光纤）的概念。

（4）1970 年，美国康宁公司首次研制出损耗为 20 dB/km（光波沿光纤传输1 km后，光损耗为原有的1%）的石英光纤，它是一种理想的传输介质。

（5）1970年，贝尔实验室研制出室温下连续振荡的半导体激光器（LD）。从此开始了光纤通信迅速发展的时代，因此人们把1970年称为光纤通信元年。

（6）1974 年，贝尔实验室发明了制造低损耗光纤的方法———改进的气相沉积法（MCVD），光纤损耗下降到1 dB/km。

（7）1976年，日本电报电话公司研制出更低损耗的光纤，损耗下降到0.5 dB/km。

（8）1976年，美国在亚特兰大成功地进行了 44.7 Mbit/s的光纤通信系统试验。日本电报电话公司开始了64 km，32 Mbit/s突变折射率光纤系统的室内试验，并研制出波长为1.3μm的半导体激光器。

（9）1979年，日本电报电话公司研制出0.2 dB/km的极低损耗石英光纤（1.5μm）。

（10）1984年，实现了中继距离50 km，速率为1.7 Gbit/s的实用化光纤传输系统。

（11）1990 年，用1.55μm长波长SM光纤传输系统，中继距离超过100 km，速率为2.4 Gb/s的光纤传输。20 世纪90 年代以来，第四代光纤通信系统以频分复用增加速率和使用光放大器增加中继距离为标志，可以使用（也可以不使用）相干接收方式，使系统的通信容量迅速增加，实现了在2.5 Gb/s速率上传输4 500 km和在10 Gb/s的速率上传输1 500 km的试验。

（12）光通信的未来：孤子通信系统（EDFA）（1834年斯柯特鲁塞尔发现船行水上的孤立波）。光孤子，即由于光纤的非线性效应与光纤色散相互抵消，使光脉冲在无损耗的光纤中保持其形状不变地传输的现象。光孤子通信系统将使超长距离的光纤传输成为可能，1992年NTT试验实现了在10 Gb/s的码率下光弧子沿环路传输12 000 km的距离（可在1 000℃的高温下工作）。

2.通信光缆国内发展历史

（1）1963年，开始光通信的研究。

（2）1977年，第一根短波长（0.85 mm）阶跃型石英光纤问世，损耗为300 dB/km。

（3）1978年，阶跃光纤的衰减降至5dB/km。研制出短波长多模梯度光纤，即G.651光纤。

（4）1979 年，研制出多模长波长光纤，其衰减为1 dB/km。建成5.7 km、8 Mb/s光通信系统试验段。

（5）1980年，1 300 nm窗口衰减至0.48 dB/km，1 550 nm窗口衰减为0.29 dB/km。

（6）1981年，多模光纤活动连接器进入实用阶段。

（7）1984年，武汉、天津34 Mb/s市话中继光传输系统工程建成（多模）。

（8）1990 年，研制出 G.652 标准单模光纤，最小衰减至0.35 dB/km，1992年降至0.26 dB/km。

（9）1991 年，研制出 G.653 色散位移光纤，最小衰减为0.22 dB/km。

（10）1997年，研制出G.655非零色散位移光纤。

（11）“六五”、“七五”、“八五”铺设“八纵八横”光纤线路总长约70 000 km。

虽然国内进行光纤光缆的研制仅短短20 多年，其应用却已相当普遍。在实际网络中，无论是核心网还是接入网，目前主要应用的还是 G.652 光纤。在核心网中，新建线路已开始采用G.655光纤，在接入网中已开始应用光纤带光缆。我国光通信领域已掌握了光纤、器件、系统等各方面的关键技术，逐渐走进了国际光通信的先进行列，尤其在主要技术上，都有了自己的特色和创新。

3.中国电力通信的发展

电力通信网是电力系统不可缺少的组成部分，是电网调度自动化、管理现代化和电力市场运营的基础，是确保电网安全、优质、经济运行的重大基础设施。它与电网的继电保护及安全自动装置、电网调度自动化系统一起构建了现代电网安全、稳定、经济运行的三大支柱。中国电力通信发展50 年来，经历了从有线通信到无线通信、从以电力线载波通信为主到以微波通信为主、从以微波通信为主到以光纤通信为主、从模拟通信到数字通信的发展过程。

（1）电网以模拟电力线载波通信为主的时代长达近30 年（20世纪50—70年代）。

在20世纪40年代末，中国除东北有几条输电线外，其他地区都处于以城市为中心的孤立系统阶段，调度通信主要依赖明线电话，长距离调度则使用日本生产的电力线载波机。

到20世纪70年代末期，中国电力通信中电力线载波通信占据主导地位，这个时期，中国模拟电力线载波机技术已趋成熟，当时以ZDD-12、ZJ-5、ZBD-3机型为代表，在技术指标上得到了较大的提高，并成为我国应用时间最长的主流机型。

（2）中国电力专用通信网开始全面建设时期（20世纪80年代）。

进入20世纪80年代以来，我国电力事业和电力系统迅猛发展。大电站、大机组、超高压输电线路不断增加，电网规模越来越大。20世纪80年代是我国电力通信大发展时期。1978 年国家根据电力生产的特殊需求，正式批准建设电力专用通信网。自此，我国电力通信事业伴随着电网的发展，以前所未有的速度向前发展。

1982年，与国内最早开通光纤电路差不多同时，电力系统第一条光纤通信线路在山西太原供电局投运。同年，原水利电力部建成以北京为中心，连接南宁、广州、成都等地面站的卫星通信系统。

（3）中国电力通信大发展、光纤通信新技术普遍推广应用、电力—通信一体化初见端倪时期（20世纪90年代）。

中国电力系统电力—通信一体化的实现具有得天独厚的潜力。其中，OPGW、GWWOP、ADSS等将光纤束装入架空地线或架设在输电线上，实现了电力输送和通信功能一体化，光缆在电力通信中得到了广泛的应用。