❶ 光纖是哪個國家發明的
光纖是光導纖維的簡寫,是一種由玻璃或塑料製成的纖維,可作為光傳導工具。
傳輸原理是「光的全反射」。
前香港中文大學校長高錕和George A. Hockham首先提出光纖可以用於通訊傳輸的設想,高錕因此獲得2009年諾貝爾物理學獎。
❷ 光纖是誰發明的
1960年,美國人梅曼發明了紅寶石激光器,使人類獲得了性質與電磁波相同、且頻率和相位都穩定的光——激光,但當時這種激光器還不能在室溫條件下連續工作。
由於激光頻帶寬、純度高、不易擴散,具有很好的方向性,因而很快便在通信領域找到了用武之地。
在光纖的傳輸介質方面,人們發現了透明度很高的石英玻璃絲可以傳播光。這種玻璃絲叫作光學纖維,簡稱光纖。光纖一般由兩層組成,裡面一層稱為內芯,直徑一般為幾十微米或幾微米;外面一層稱為包層。為了使光纖在施工的過程中不易被拉斷,通常把千百根光纖組合在一起進行增強處理,製成像電纜一樣的光纜,這樣既提高了光纖的強度,又使光纖系統的通信容量大大增加。光纖的突出優點,是它可以在同一條通路上進行雙向傳輸,利用這一特性,用戶可以通過交互信息系統與對方對話,這就是我們所說的光纖通信。
光纖通信是運用光反射原理,把光的全反射限制在光纖內部,用光的信號取代傳統通信方式中的電信號。但初期的光纖,光在其中傳輸時損耗很大。因此,要想用它來通信是不可能的。
1966年7月,英國標准電信研究所的英籍華人高錕博士和霍克哈姆就光纖傳輸的前景發表了具有重大歷史意義的論文,論文分析了玻璃纖維損耗大的主要原因,大膽地預言,只要能設法降低玻璃纖維中的雜質,就有可能使光纖損耗從每千米1000分貝降低到每千米20分貝,從而有可能用於通信。這篇論文鼓舞了許多科學家為實現低損耗的光纖而努力。
1970年,美國康寧玻璃公司的卡普隆博士等三人,經過多次的試驗,終於研製出傳輸損耗僅為每千米20分貝的光纖。這樣低損耗的光纖,在當時是驚人的成就,使光纖通信有了實現的可能。
1970年,美國的貝爾研究所研製出能在室溫下連續工作的半導體激光器,這種激光器只有米粒大小。盡管最初的激光器的壽命很短,但這種激光器已被認為是可以作為光纖通信的光源。由於光纖和激光器的重大突破,使光纖通信有了實現的可能,因此,1970年被認為是值得紀念的光纖傳輸元年。
1970年,突破了光纖和激光器兩項技術難題,光纖通信從理想變成可能,各國電信科技人員,競相進行研究和試驗。光纖通信開始進入實用階段,而且此後的發展極為迅速,其應用系統也已經多次更新換代。20世紀70年代的光纖通信系統主要應用光纖的短波波段進行傳輸;80年代以後逐漸改用長波波段;到90年代初,光纖的通信容量擴大了50倍。到了90年代後期,傳輸波波長更長,並且開始使用光纖放大器等新技術以增強信號、擴大傳輸容量。這時,光纖廣泛地應用於市內電話以及長途通信干線中,成為通信線路的骨幹。甚至美、日、英、法等8國已宣布,今後鋪設長途通信干線不再使用電纜而改用光纜。
❸ 1969年維拉博伊爾喬治史密斯在什麼實驗室發明了ccd
博伊爾和史密斯在貝爾實驗室工作時共同發明了ccd,當時貝爾實驗室正在發展影像電話和半導體氣泡式內存。將這兩種新技術結合起來後,波義耳和史密斯得出一種裝置,他們命名為「電荷『氣泡』元件」(Charge "Bubble" Devices)。
這種裝置的特性就是它能沿著一片半導體的表面傳遞電荷,便嘗試用來做為記憶裝置,當時只能從暫存器用「注入」電荷的方式輸入記憶。但隨即發現光電效應能使此種元件表面產生電荷,而組成數位影像。
到了70年代,貝爾實驗室的研究員已經能用簡單的線性裝置捕捉影像,CCD就此誕生。有幾家公司接續此一發明,著手進行進一步的研究,包括仙童半導體(Fairchild Semiconctor)、美國無線電公司(RCA)和德州儀器(Texas Instruments)。其中快捷半導體的產品領先上市,於1974年發表500單元的線性裝置和100x100像素的平面裝置。
發明者榮譽
2006年元月,波義耳和史密斯獲頒電機電子工程師學會(IEEE)頒發的Charles Stark Draper獎章,以表彰他們對CCD發展的貢獻。
北京時間2009年10月6日,2009年諾貝爾物理學獎揭曉,瑞典皇家科學院諾貝爾獎委員會宣布將該獎項授予一名中國香港科學家高錕(Charles K. Kao)和兩名科學家維拉·博伊爾(Willard S. Boyle)和喬治·史密斯(George E. Smith)。
科學家Charles K. Kao 因為「在光學通信領域中光的傳輸的開創性成就」 而獲獎,科學家博伊爾和喬治-E-史密斯因「發明了成像半導體電路——電荷藕合器件圖像感測器CCD」 獲此殊榮。
❹ 光纖通信最早出現於哪個國家建設的過程及目的是什麼呢
光纖通信最早出現於1977年是由美國首次開始使用的,下面就讓我們一起來了解一下光纖通信的發展過程是什麼樣的。
1966年一個英國的華人博士,他發表了一篇有關於光學纖維能夠當作通信介質的論文,當時這篇文章受到了很多人們的質疑,但是因此也開創了光纖通信的研究工作,1977年美國在芝加哥的兩個電話局之間首次進行實驗,這兩個電話局相距大概有7000米,他們使用了光纖成功地進行了光纖通信實驗。當時所使用的光纖是多模光纖,僅有0.85微米波段,這個光纖也被稱為第一代光纖通信系統。
以上這個故事僅代表我個人的觀點,如果有任何錯誤,敬請諒解。
❺ 改變世界的光纖,究竟是怎樣被發明出來的
光纖使用光傳遞信息,它們比電纜突出的特點是:抗電磁干擾,保護數據的安全,不導電,沒有火花、安裝也方便。最重要的一點是,就算很遠的距離也能做到100兆每秒的寬頻,所以才產生了互聯網的發生。在生活中,由於光在光導纖維的傳導損耗比電在電線傳導的損耗低了很多,光纖被作為長距離信息的傳遞方式。
❻ 光纖是誰發明的
光纖是光導纖維的簡寫,是一種利用光在玻璃或塑料製成的纖維中的全反射原理而達成的光傳導工具。
1870年的一天,英國物理學家丁達爾到皇家學會的演講廳講光的全反射原理,他做了一個簡單的實驗:在裝滿水的木桶上鑽個孔,然後用燈從桶上邊把水照亮。結果使觀眾們大吃一驚。人們看到,放光的水從水桶的小孔里流了出來,水流彎曲,光線也跟著彎曲,光居然被彎彎曲曲的水俘獲了。
人們曾經發現,光能沿著從酒桶中噴出的細酒流傳輸;人們還發現,光能順著彎曲的玻璃棒前進。這是為什麼呢?難道光線不再直進了嗎?這些現象引起了丁達爾的注意,經過他的研究,發現這是的作用,由於水等介質密度由於比周圍的物質(如空氣)大,即光從水中射向空氣,當入射角大於某一角度時,折射光線消失,全部光線都反射回水中。表面上看,光好像在水流中彎曲前進。
後來人們造出一種透明度很高、粗細像蜘蛛絲一樣的玻璃絲──玻璃纖維,當光線以合適的角度射入玻璃纖維時,光就沿著彎彎曲曲的玻璃纖維前進。由於這種纖維能夠用來傳輸光線,所以稱它為光導纖維。
❼ 光纖是誰發明的
1960年,美國人梅曼發明了紅寶石激光器,使人類獲得了性質與電磁波相同、且頻率和相位都穩定的光——激光,但當時這種激光器還不能在室溫條件下連續工作。
由於激光頻帶寬、純度高、不易擴散,具有很好的方向性,因而很快便在通信領域找到了用武之地。
在光纖的傳輸介質方面,人們發現了透明度很高的石英玻璃絲可以傳播光。這種玻璃絲叫作光學纖維,簡稱光纖。光纖一般由兩層組成,裡面一層稱為內芯,直徑一般為幾十微米或幾微米;外面一層稱為包層。為了使光纖在施工的過程中不易被拉斷,通常把千百根光纖組合在一起進行增強處理,製成像電纜一樣的光纜,這樣既提高了光纖的強度,又使光纖系統的通信容量大大增加。光纖的突出優點,是它可以在同一條通路上進行雙向傳輸,利用這一特性,用戶可以通過交互信息系統與對方對話,這就是我們所說的光纖通信。
光纖通信是運用光反射原理,把光的全反射限制在光纖內部,用光的信號取代傳統通信方式中的電信號。但初期的光纖,光在其中傳輸時損耗很大。因此,要想用它來通信是不可能的。
1966年7月,英國標准電信研究所的英籍華人高錕博士和霍克哈姆就光纖傳輸的前景發表了具有重大歷史意義的論文,論文分析了玻璃纖維損耗大的主要原因,大膽地預言,只要能設法降低玻璃纖維中的雜質,就有可能使光纖損耗從每千米1000分貝降低到每千米20分貝,從而有可能用於通信。這篇論文鼓舞了許多科學家為實現低損耗的光纖而努力。
1970年,美國康寧玻璃公司的卡普隆博士等三人,經過多次的試驗,終於研製出傳輸損耗僅為每千米20分貝的光纖。這樣低損耗的光纖,在當時是驚人的成就,使光纖通信有了實現的可能。
1970年,美國的貝爾研究所研製出能在室溫下連續工作的半導體激光器,這種激光器只有米粒大小。盡管最初的激光器的壽命很短,但這種激光器已被認為是可以作為光纖通信的光源。由於光纖和激光器的重大突破,使光纖通信有了實現的可能,因此,1970年被認為是值得紀念的光纖傳輸元年。
1970年,突破了光纖和激光器兩項技術難題,光纖通信從理想變成可能,各國電信科技人員,競相進行研究和試驗。光纖通信開始進入實用階段,而且此後的發展極為迅速,其應用系統也已經多次更新換代。20世紀70年代的光纖通信系統主要應用光纖的短波波段進行傳輸;80年代以後逐漸改用長波波段;到90年代初,光纖的通信容量擴大了50倍。到了90年代後期,傳輸波波長更長,並且開始使用光纖放大器等新技術以增強信號、擴大傳輸容量。這時,光纖廣泛地應用於市內電話以及長途通信干線中,成為通信線路的骨幹。甚至美、日、英、法等8國已宣布,今後鋪設長途通信干線不再使用電纜而改用光纜。
❽ 光纖的發展歷史
1870年的一天,英國物理學家丁達爾到皇家學會的演講廳講光的全反射原理,他做了一個簡單的實驗:在裝滿水的木桶上鑽個孔,然後用燈從桶上邊把水照亮。結果使觀眾們大吃一驚。人們看到,放光的水從水桶的小孔里流了出來,水流彎曲,光線也跟著彎曲,光居然被彎彎曲曲的水俘獲了。
人們曾經發現,光能沿著從酒桶中噴出的細酒流傳輸;人們還發現,光能順著彎曲的玻璃棒前進。這是為什麼呢?難道光線不再直進了嗎?這些現象引起了丁達爾的注意,經過他的研究,發現這是 的作用,由於水等介質密度由於比周圍的物質(如空氣)大,即光從水中射向空氣,當入射角大於某一角度時,折射光線消失,全部光線都反射回水中。表面上看,光好像在水流中彎曲前進。
後來人們造出一種透明度很高、粗細像蜘蛛絲一樣的玻璃絲──玻璃纖維,當光線以合適的角度射入玻璃纖維時,光就沿著彎彎曲曲的玻璃纖維前進。由於這種纖維能夠用來傳輸光線,所以稱它為光導纖維。 1880-AlexandraGrahamBell發明光束通話傳輸
1960-電射及光纖之發明
1960-玻璃纖維的傳輸損耗大於1000dB/km,其他材料包括光圈波導、氣體透鏡波導、空心金屬波導管等
1966-七月,英籍、華裔學者高錕博士(K.C.Kao)在PIEE 雜志上發表論文《光頻率的介質纖維表面波導》,從理論上分析證明了用光纖作為傳輸媒體以實現光通信的可能性,並預言了製造通信用的超低耗光纖的可能性
1970-美國康寧公司三名科研人員馬瑞爾、卡普隆、凱克用改進型化學相沉積法(MCVD 法)成功研製成傳輸損耗只有20dB/km的低損耗石英光纖。
1970-美國貝爾實驗室研製出世界上第一隻在室溫下連續波工作的砷化鎵鋁半導體激光器
1972-傳輸損耗降低至4dB/km
1973-我國郵電部武漢郵電科學研究院開始研究光纖通信
1974-美國貝爾研究所發明了低損耗光纖製作法――CVD法(汽相沉積法),使光纖傳輸損耗降低到1.1dB/km。
1976-美國在亞特蘭大的貝爾實驗室地下管道開通了世界上第一條光纖通信系統的試驗線路。採用一條擁有144個光纖的光纜以44.736Mbps的速率傳輸信號,中繼距離為10 km。採用的是多模光纖,光源用的是發光管LED,波長是0.85微米的紅外光。
1976-傳輸損耗降低至0.5dB/km
1977-貝爾研究所和日本電報電話公司幾乎同時研製成功壽命達100萬小時(實用中10年左右)的半導體激光器
1977-世界上第一條光纖通信系統在美國芝加哥市投入商用,速率為45Mb/s
1977-首次實際安裝電話光纖網路
1978-FORT在法國首次安裝其生產之光纖電
1979-趙梓森拉制出我國自主研發的第一根實用光纖,被譽為「中國光纖之父」
1979-傳輸損耗降低至0.2dB/km
1980-多模光纖通信系統商用化(140Mb/s),並著手單模光纖通信系統的現場試驗工作
1982-我國郵電部重點科研工程「.八二工程」在武漢開通
1990-單模光纖通信系統進入商用化階段(565Mb/s),並著手進行零色散移位光纖和波分復用及相干通信的現場試驗,而且陸續制定數字同步體系(SDH)的技術標准
1990-傳輸損耗降低至0.14dB/km,已經接近石英光纖的理論衰耗極限值0.1dB/km
1990-區域網路及其他短距離傳輸應用之光纖
1992-貝爾實驗室與日本合作夥伴成功地試驗了可以無錯誤傳輸9000公里的光放大器,其最初速率為5Gbps,隨後增加到10Gbps
1993-SDH產品開始商用化(622Mb/s 以下)
1995-2.5Gb/s 的SDH產品進入商用化階段
1996-10Gb/s 的SDH產品進入商用化階段
1997-採用波分復用技術(WDM)的20Gb/s 和40Gb/s 的SDH產品試驗取得重大突破
1999-中國生產的8×2.5Gb/sWDM系統首次在青島至大連開通,沈陽至大連的32×2.5Gb/sWDM光纖通信系統開通
2000-到屋邊光纖=>到桌邊光纖
2005-3.2Tbps超大容量的光纖通信系統在上海至杭州開通
2005 FTTH(Fiber To The Home)光纖直接到家庭
2012年,中國的光纖產能已達到1億2千萬芯公里,預計到2013年將達到1億8千萬芯公里。
❾ 光纖通信是什麼時候發明的
光纖通信是利用石英玻璃拉製成的導光纖維作為傳輸媒介的通信方式。這里利用了光的全反射原理,將激光束限制在光纖芯中傳播,這樣就可以避開大氣的干擾,減少能量損失,從而使信息傳輸的距離更遠。光纖通信中有兩個關鍵性問題:其一,要有高質量的光纖為基礎;其二,要有功率大、效率高、單色性好、壽命長的激光器作保證。現在對這兩方面的問題,人們正在研究和改進之中。
光纖通信和有線電纜通信的過程相似,不過載波是激光(電磁波)而不是電流。它的工作原理大致是:把所傳輸的信息(如聲音)變成電信號,通過改變激光器電流的方法,對激光器發出的細小光束進行調制,受調制的激光束通過光纖維的長距離傳送,經過若干個中繼站到達收信端,再通過收信端光電子管的檢測,就把從光纖維中傳輸過來的光信號還原成電信號,受話器又把電信號轉變為原來的信息(如聲音等)。
光纖是一種細如發絲的玻璃線,能「攜帶」光線。由於激光的頻率很高(波長只有幾微米),一根光纖雖然只有頭發絲那麼細,但它傳輸的信息量卻很大。據初步估算,一根光纖可以同時傳送150萬路電話或2萬個電視節目。如果把幾十根或幾百根光纖維製成一條光纜,其外形直徑也不過1~2厘米,而通信容量卻大得驚人。光纖維也叫「光電線」,簡稱光纖,它是1966年由美國阿穆爾研究所的湯斯發明的。
1977年是光纖通信取得重要進展的一年,美國康寧公司製造出了第一根低損耗光導纖維,它的光能損耗小,使遠距離的光通信有了實現的可能。此外,一種高效率的、能在各種環境下長期工作的半導體激光器也製造成功,它就是雙異質結砷化鎵激光器,這是光纖通信比較理想的光源,通常只要幾十毫安的微弱電流就可以激發它。
1976年,英國有兩個城市間敷設了一條光纜,這個光纖系統能同時提供1920條電話通路。1982年,英國電信電話公司進行102千米光纖無中繼傳輸的試驗,取得了成功。1983年,美國電話電報公司將光纖通信廣泛應用於公用通信網,使用光纜長度近20萬千米。與此同時,日本也大力發展了光纖通信系統,還敷設了一條貫穿日本南北的光纜干線。
我國從1977年以來,先後在上海、北京、桂林、武漢等地建立了光纖通信試驗系統,近幾年來又有了進一步的發展。
與通常的通信電纜相比,光纜輕、成本低,能節約大量的金屬資源。從加熱的玻璃棒一端,能拉出透明度極高、長達20千米的光纖來。
光纖通信具有突出的優點:一是傳輸信息的容量大,線。路損耗低;二是在同一條通道上能進行雙向傳輸,用戶能通過交互信息系統與對方對話;三是抗干擾能力強,通信質量好;四是投資少,收效快,敷設方便,保密性好。因此,光纖通信是一種比較理想的通信方式,只要不斷努力和改進,它的優點一定能得到充分的發揮,有著光明的發展前景。
光纖通信技術的應用,揭開了利用電磁波傳送信息的新紀元。可以預料,它與衛星通信一起,必將對人類社會的信息傳遞帶來無法估量的影響。
❿ 光纖的發明歷程是怎樣的現今生活的應用普及是怎樣的
光纖是光導纖維的簡寫,是一種利用光在玻璃和塑料製成的纖維中全反射原理而達到光傳導工具.
光纖的應用在通信方面,全世界通信網路靠光纜連接起來,如今我們與別人打電話,視頻都是得益於光纖哦!