Από την εμπορευματοποίηση οπτικών ινών, με τη συνεχή πρόοδο της τεχνολογίας, οι τύποι οπτικών ινών έχουν περάσει από αρκετά σημαντικά αναπτυξιακά στάδια.
Σήμερα, ας ρίξουμε μια σύντομη ματιά πίσω σε αυτό το ταξίδι:
#### Stage One: Fiber Multimode (πρώτο παράθυρο)
Τον Ιούλιο του 1966, ο Κινέζος-Αμερικανός επιστήμονας Charles Kao δημοσίευσε ένα ιστορικά σημαντικό έγγραφο σχετικά με τις προοπτικές της μετάδοσης οπτικών ινών. Το έγγραφο ανέλυσε τις κύριες αιτίες της απώλειας μετάδοσης οπτικών ινών και θεωρητικά κατέδειξε τη δυνατότητα μείωσης της απώλειας σε 20 dB/km. Επίσης, πρότεινε ότι τέτοιες ίνες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για επικοινωνία.
Το 2009, ο Kao απονεμήθηκε το βραβείο Νόμπελ στη Φυσική για τις εξαιρετικές συμβολές του στη βιομηχανία οπτικών ινών.
Με καθοδήγηση αυτής της θεωρίας, τέσσερα χρόνια αργότερα, το 1970, η Corning Inc. στις Ηνωμένες Πολιτείες επέστρεψε επιτυχώς μια οπτική ίνα με απώλεια 20 dB/km, αποδεικνύοντας τη σκοπιμότητα χρήσης οπτικών ινών ως μέσου επικοινωνίας.
Ταυτόχρονα, τα εργαστήρια Bell στις Ηνωμένες Πολιτείες εφευρέθηκαν το λέιζερ ημιαγωγών χρησιμοποιώντας το αρσενίδιο του γαλλίου (GAAS) ως υλικό. Χάρη στο μικρό του μέγεθος, χρησιμοποιήθηκε ευρέως σε συστήματα επικοινωνίας οπτικών ινών.
Το 1972, η απώλεια μετάδοσης οπτικών ινών μειώθηκε σε 4 dB/km.
Από αυτό το σημείο ξεκίνησε επίσημα η εποχή της επικοινωνίας οπτικών ινών.
Από το 1972 έως το 1981, ήταν η περίοδος έρευνας και εφαρμογής για τις ίνες πολλαπλών κώδικα.
Το πρώτο μήκος κύματος που χρησιμοποιήθηκε στην επικοινωνία οπτικών ινών ήταν 850 nm, γνωστό ως το πρώτο παράθυρο.
Οι πρώιμες ίνες πολλαπλών κώδικα που αναπτύχθηκαν ήταν ίνες πολλαπλών κώδικα βημάτων. Στη συνέχεια αναπτύχθηκαν, αναπτύχθηκαν ίνες πολλαπλών κώδικα βαθμολογημένης δείκτης της κατηγορίας Α1Α (5 0/125). Αυτές οι ίνες είχαν εξασθένηση του 3. 0-3.
Αργότερα, αναπτύχθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν ίνες πολλαπλών κώδικα βαθμολογημένης δείκτης της κατηγορίας A1B (62.5/125). Αυτές οι ίνες είχαν εξασθένηση του 3. 0-3.
Αυτοί οι δύο τύποι ινών, σε συνδυασμό με διόδους εκπομπής φωτός (LED) που λειτουργούν κοντά στο μήκος κύματος των 850 nm, σχημάτισαν τα πρώιμα συστήματα οπτικής επικοινωνίας.
Εκείνη την εποχή, το φασματικό πλάτος της LED ήταν 40 nm, η οπτική ισχύς που εγχύθηκε ήταν 5 ή 20 μW και ο μέγιστος ρυθμός δεδομένων ήταν 5 ή 60 MB/s.
#### Στάδιο Δύο: Πολυτροπική ίνα (δεύτερο παράθυρο)
Στα τέλη της δεκαετίας του 1970 και στις αρχές της δεκαετίας του 1980, οι κατασκευαστές ινών ανέπτυξαν το δεύτερο παράθυρο (1300 nm).
Οι ίνες κατηγορίας A1A είχαν εξασθένηση του 0. 8-1. Οι ίνες κατηγορίας A1B είχαν εξασθένηση του 0. 8-1.
Αυτές οι ίνες χρησιμοποιήθηκαν σε συνδυασμό με LED υψηλής ακτινοβολίας, οι οποίες είχαν φασματικό πλάτος 120 nm, μια οπτική ισχύς ενέσιμων 20 μβ και μέγιστο ποσοστό δεδομένων 100 Mb/s.
#### Στάδιο τριών: G.652, G.653 και G.654 ίνες μονής λειτουργίας (δεύτερο και τρίτο παράθυρα)
Από το 1982 έως το 1992, ήταν η περίοδος εφαρμογής μεγάλης κλίμακας για G.652, G.653 και G.654 ίνες μονής λειτουργίας, οι οποίες άνοιξαν το δεύτερο παράθυρο (1310 nm) και το τρίτο παράθυρο (1550 nm) για οπτικές ίνες.
Μεταξύ του 1973 και του 1977, οι κύριοι κατασκευαστές ινών παγκοσμίως ανέπτυξαν διάφορες προηγμένες διαδικασίες παραγωγής. Η Corning ανέπτυξε την τεχνολογία OVD (εξωτερική εναπόθεση ατμών). NTT, Sumitomo, Furukawa και Fujikura στην Ιαπωνία ανέπτυξαν από κοινού την τεχνολογία VAD (Vapor Axial Deepition). Η Lucent βελτίωσε την τεχνολογία MCVD (τροποποιημένη χημική εναπόθεση ατμών). και η Philips στις Κάτω Χώρες ανέπτυξαν την τεχνολογία PCVD (εναπόθεση χημικών ατμών πλάσματος).
Το 1982, ξεκινώντας από τις Ηνωμένες Πολιτείες, ακολουθούμενη από την Ιαπωνία και τη Γερμανία, άρχισαν η παγκόσμια κατασκευή έργων μακρινών αποστάσεων που χρησιμοποιούν τις ίνες μονής λειτουργίας G.652. Η μεγάλη ζήτηση της αγοράς για ίνες μονής λειτουργίας διεγείρει τη μαζική παραγωγή.
Αυτή τη στιγμή, το OVD του Corning αύξησε περαιτέρω τον ρυθμό εναπόθεσης, και οι VAD, MCVD και PCVD προστέθηκαν όλα τα εξωτερικά σακάκια για να αυξήσουν το μέγεθος των προ -μορφών.
Στη συνέχεια, όλοι οι κατασκευαστές ακολούθησαν την υβριδική διαδικασία δύο σταδίων για να μεγεθύνουν τις προσφορές.
Στη δεκαετία του 1990, η Alcatel στη Γαλλία ανέπτυξε την τεχνολογία APVD (ατμοσφαιρική πίεση VAD) (MCVD + διαδικασία ψεκασμού πλάσματος).
Σημαντικές εξελίξεις στην τεχνολογία κατασκευής από τους μεγάλους κατασκευαστές ινών δημιούργησαν καλύτερες συνθήκες για την ευρεία εφαρμογή των συμβατικών ινών μονής λειτουργίας.
Το 1984, τέθηκε σε χρήση το τρίτο παράθυρο (1550 nm).
Την ίδια χρονιά, η CCITT (Διεθνής Επιτροπή Telegraph και Τηλεφωνίας) εξέδωσε πρότυπα G.651 και G.652.
Μέχρι το 1985, η εξασθένηση των ινών G.652 είχε φτάσει 0.
Το 1985, οι ίνες που μετατοπίστηκαν στη διασπορά (G.653) που αναπτύχθηκαν από την Ιαπωνία και οι Ηνωμένες Πολιτείες εμπορεύτηκαν. Το χαρακτηριστικό του ήταν να μετατοπίσει το σημείο μηδενικής διασποράς από το δεύτερο παράθυρο στο τρίτο παράθυρο. Στο μήκος κύματος των 1550 nm, όχι μόνο η απώλεια ήταν η χαμηλότερη, αλλά η διασπορά ήταν επίσης η μικρότερη.
Το 1988, το CCITT εξέδωσε το πρότυπο G.653. Αυτή η ίνα χρησιμοποιήθηκε ευρέως στις γραμμές επικοινωνίας επικοινωνίας της Ιαπωνίας.
Στις αρχές της δεκαετίας του 1990, ο ενισχυτής ινών που έχει προσβληθεί από το erbium (EDFA) άρχισε να εμπορεύεται, προκαλώντας την εξέταση της πολυπλεξίας διαίρεσης πυκνού μήκους κύματος (DWDM).
Ωστόσο, η μηδενική διασπορά στο μήκος κύματος των 1550 nm των ινών G.653 προκάλεσε σοβαρές μη γραμμικές παρεμβολές μεταξύ καναλιών σε συστήματα DWDM, οπότε δεν προωθήθηκε ευρέως παγκοσμίως.
Το 1995, η Κίνα δημιούργησε το Project Beijing-Kowloon Optical Cable, χρησιμοποιώντας έξι G.653 ίνες από 24 πυρήνες, οι οποίες δεν ενεργοποιήθηκαν ποτέ. Από τότε, η Κίνα δεν έχει χρησιμοποιήσει τις ίνες G.653.
Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, αναπτύχθηκε επίσης μια μετατοπισμένη ίνες μήκους κύματος. Δεν είχε μόνο χαμηλή απώλεια στα 1550 nm, αλλά και χαμηλή απώλεια μικροβίων, καθιστώντας την κατάλληλη για συστήματα μακρινών αποστάσεων που χρησιμοποιούν οπτικούς ενισχυτές και υποβρύχια καλωδιακά συστήματα.
Το 1988, το CCITT εξέδωσε το πρότυπο G.654.
#### Στάδιο τέσσερα: Πλήρες άνοιγμα παραθύρων ινών και ολοκληρωμένη ανάπτυξη χαρακτηριστικών
Από το 1993 έως το 2006, τα παράθυρα επικοινωνίας ινών επεκτάθηκαν στο τέταρτο και το πέμπτο παράθυρο και τη ζώνη S, με το πλήρες άνοιγμα των παραθύρων επικοινωνίας ινών. Τέσσερις νέοι τύποι ινών αναπτύχθηκαν και τα χαρακτηριστικά των ινών έγιναν πιο ολοκληρωμένα.
(1) Η μη μηδενική διασπορά μετατόπισε την μονή λειτουργία Fiber G.655 (τρίτο και τέταρτο παράθυρο)
Για την καταστολή της ανάμειξης τεσσάρων κυμάτων (FWM) και της διαμόρφωσης διασταυρούμενης φάσης (XPM) σε συστήματα πολυπλεξίας διαίρεσης πυκνού μήκους κύματος (DWDM) και μείωση της μη γραμμικής παρεμβολής μεταξύ οπτικών καναλιών, εισήχθη η μη-μηδενική διασπορά (NZDSF) το 1993.
Πρώτον, ο Lucent ξεκίνησε την ίνα TrueWave, ακολουθούμενη από την εισαγωγή του Corning από τις μεγάλες αποτελεσματικές ίνες φύλλων περιοχής.
Αυτές οι ίνες αρχικά λειτουργούσαν στο τρίτο παράθυρο, δηλαδή η μπάντα C (1530-1565 nm). Μετά το 1995, επεκτάθηκαν στο τέταρτο παράθυρο, δηλαδή η ζώνη L (1565-1625 nm).
Το 1996, το ITU-T ίδρυσε το πρότυπο G.655. Μετά το 1998, χρησιμοποιήθηκε ευρέως παγκοσμίως.
(2) Χαμηλή-νερό-αιχμή ινών μονής λειτουργίας G.652C (πέμπτο παράθυρο)
Το 1998, ο Lucent εισήγαγε τις ίνες TrueWave (δηλαδή, το πέμπτο παράθυρο οπτικών ινών, δηλαδή την κορυφή των 1383 nm (εξασθένηση.
Το 1999, η Κίνα άρχισε να χρησιμοποιεί ίνες όλων των κυμάτων για καλώδια σε τηλεπικοινωνίες Jiujiang.
Το 2000, το ITU-T ίδρυσε το πρότυπο G.652C.
Το 2001, η Corning παρήγαγε ίνες χαμηλού νερού.
Το 2002, η G.652C Fiber προήχθη παγκοσμίως.
Έκτοτε, οι ίνες μονής λειτουργίας έχουν παρουσιάσει εξαιρετική απόδοση εξασθένησης σε όλη την περιοχή μήκους κύματος από 1260 nm έως 1625 nm.
Τον Μάιο του 2002, το ITU-T διένεψε τις οπτικές ζώνες μήκους κύματος για συστήματα επικοινωνίας ινών μονής λειτουργίας σε O, E, S, C, L και U.
Το μήκος κύματος των 850 nm για τις ίνες πολλαπλών κώδικα αναφέρεται ως το πρώτο παράθυρο. Για τις ίνες μονής λειτουργίας, η ζώνη O είναι το δεύτερο παράθυρο, η ζώνη C είναι το τρίτο παράθυρο, η ζώνη L είναι το τέταρτο παράθυρο και η ζώνη Ε είναι το πέμπτο παράθυρο.
