光纤的三个“窗口” 

　　光是电磁波，不同的光波有不同的波长；透明的彩色玻璃，只有一种颜色容易通过，其它颜色的光就通过得少些。也就是说，这种彩色玻璃只对某种波长的光损耗小，对其他波长的光损耗大。石英光纤也有这种特性。石英光纤的低损耗窗口是在光纤通信的发展过程中一个一个地被打开的。

　　在光纤研究的初期，对原材料经过严格提纯以后，人们发现红外波段的0.8～0.9μm波段石英光纤的损耗比较低。后来就在这个波段将光纤损耗降到了20dB／km，现在该波段的损耗已经降到3dB/km以下。这就是所谓的短波长窗口。70年代至80年代初期的光纤通信系统用的就是这一波段。如图光纤的三个窗口所示。

　　通过对光纤损耗原因作进一步分析，人们发现光纤材料中的水气（主要是 OH ^-）对光纤损耗影响很大，特别是在1.38μm波长的地方有一个强烈的吸收峰。在改进工艺，降低这个吸收峰以后，人们又发现在1.31μm和1.55μm这两个波长处有比0.8～0.9μm波段更低的损耗。1.31μm波长的最低损耗可达0.35dB／km以下，1.55m波长的最低损耗可达0.15dB／km。这两个波长就是所谓的长波长窗口。后来又由于1.31μm激光器首先成熟而得到广泛应用，所以现在正投入大量运营的光纤通信系统就工作在这一窗口。不过，由于1．55μm波长的损耗最低，其损耗系数大约为1.31μm波长区的一半，因此又称1.55μm波长区为石英光纤的最低损耗窗口，继0.85μm和1.31μm波长之后，被称之为第三窗口。这一窗口对人们具有很大的吸引力，特别是近几年1.55μm光纤放大器的研制成功，使得这一窗口成为人们积极开发、应用的热点。

　　根据人们对光纤波长窗口的开发和利用，光纤通信技术的发展大体上可分为五代，如图所示。

　
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