为什么说激光打开了光波通信的大门

 普通光源发射出来的光波是不能做通信载波的。因为普通光源发射的不是单种波长的光，它的光束中夹杂着许多不同波长的光，按专业术语说即光辐射单色性太差。如果采用这种光波做广播用的载波，等于同时有许多套广播频率的节目到达接收回路，许多声音重叠在一起，让人们无法听清在说些什么。如果用它来传递图像信息，接收到的将是许多不同载波频率传送的电视图像的叠合，让人看到的也将是模糊一片的图像，所以只有像无线电振荡器产生单个电磁波长那样的单色光源，才能进行有效的光波通信。像激光器发射的光束单色性就非常好，用这种光能做通信用的载波。20 世纪 70 年代，人们发现用玻璃材料做成的光学纤维也可以做光信号的传输线路。只是刚开始制出来的光纤对传输光信号造成的能量损失比较大，且通信距离不长，几经努力，后来终于制造出了光能量损失极低的光纤，同时激光器的制造技术也有了很大的进步，人们成功地制造出性能好、使用寿命又长的激光器。于是一种以光波做传递信息的载体， 以光纤做信息传递线路的通信技术终于诞生了。一根比头发丝还细的光纤，可以同时传输几万路电话或者几千路电视。用 20 根光纤组成如铅笔般粗细的光缆，每天可以通过它传递 7 万多人次的电话，它还有保密性好，抗干扰能力强，通信质量高等特点。世界各国都大力在发展光纤通信，铺设市内电话、城际电话的光纤通信线路。像美国就有 50 多个城市的市内电话采用光纤通信线路，还建了几条城际长途光纤通信线路，比如连接华盛顿、纽约和波士顿的光纤通信线路，全长 1249 公里；连接美国东、西海岸，全长 1920 公里的光纤通信系统；以及号称“太平洋走廊”，全长 824 公里的光纤通信系统。日本也建立了许多中、短距离光纤通信系统，他们还将建立连接到家庭的光纤通信系统。我国的光纤通信技术发展也很快，预计到本世纪末，在原来基础上还将建成 2.8 万公里光缆通信线路。同时为适应国际频繁往来的需要，各国之间也铺设了许多条国际光缆通信线路。信息高速公路计划要建设起四通八达的光纤通信网，以连接家庭和社会各部门。但是要使大众愿意接受联网建网，它们的价格就不能太高。节省投资的基本办法只有利用先进技术增设信息传输速率和尽量减少辅助设备。因为光波在光纤内传播过程中总要损耗一点能量，为了能让光信号传输到很均匀的地方还有较高的信噪比，保证通信质量，必需每隔一段距离给光信号补充点能量。另外，光纤和其他光学元件一样也存在色散（不同波长的光波在光学材料中传播速度不相同的现象），这个现象将会导致代表每位信息码 0 和 1 的光脉冲随着传播距离增长而慢慢地展宽，传播过一段距离之后会出现相邻的信号脉冲交迭的事，如果出现了这种情况，通信也便失效。降低通信速率，即让代表 0 和 1 信息码的光信号脉冲间隔拉开大一点。虽然可以让这种情况避免出现，但会提高传输信息的价格。当前的光通信技术水平是，信息传输速率约 10Gb／s， 两个中继站之间的距离为 100 公里。制造中继站的技术比较复杂，又要花一大笔钱。能不能通过别的办法，既可以使传输速率高，同时又能作远距离通信呢？办法是有，但需要性能优良的半导体激光器，所以说激 光打开了光波通信的大门。