Depuis la commercialisation des fibres optiques, avec l'avancement continu de la technologie, les types de fibres optiques ont connu plusieurs stades de développement importants.
Aujourd'hui, jetons un bref aperçu de ce voyage:
#### Stage One: Fibre multimode (première fenêtre)
En juillet 1966, le scientifique chinois-américain Charles Kao a publié un article historiquement important sur les perspectives de transmission optique des fibres. L'article a analysé les principales causes de la perte de transmission de fibres optiques et a théoriquement démontré la possibilité de réduire la perte à 20 dB \/ km. Il a également proposé que de telles fibres puissent être utilisées pour la communication.
En 2009, Kao a reçu le prix Nobel de physique pour ses contributions exceptionnelles à l'industrie de la fibre optique.
Guidé par cette théorie, quatre ans plus tard, en 1970, Corning Inc. aux États-Unis a réussi une fibre optique avec une perte de 20 dB \/ km, prouvant la faisabilité de l'utilisation de fibres optiques comme milieu de communication.
Dans le même temps, Bell Labs aux États-Unis a inventé le laser semi-conducteur en utilisant de l'arséniure de gallium (GAAS) comme matériau. Grâce à sa petite taille, il a été largement utilisé dans les systèmes de communication à fibre optique.
En 1972, la perte de transmission de fibres optiques a été réduite à 4 dB \/ km.
À partir de ce moment, l'ère de la communication en fibre optique a officiellement commencé.
De 1972 à 1981, il s'agissait de la période de recherche et d'application pour les fibres multimode.
La première longueur d'onde utilisée dans la communication en fibre optique était de 850 nm, connue sous le nom de première fenêtre.
Les premières fibres multimode développées étaient des fibres multimode à index étapes. Par la suite, des fibres multimode à index gradué de la catégorie A1A (5 0 \/ 125) ont été développées. Ces fibres ont eu une atténuation de 3. 0-3. 5 dB \/ km, une bande passante de 200-800} mhz · km, et une ouverture numérique de 0. 2 0 ± 0. 02 ou 0,23 ± 0,02.
Plus tard, les fibres multimode à index gradué de la catégorie A1b (62,5 \/ 125) ont été développées et utilisées. Ces fibres ont eu une atténuation de 3. 0-3. 5 dB \/ km, une bande passante de 100-800} mhz · km, et une ouverture numérique de 0. 275 ± 0. 015.
Ces deux types de fibres, combinés à des diodes électroluminescentes (LED) fonctionnant près de la longueur d'onde de 850 nm, ont formé les premiers systèmes de communication optique.
À ce moment-là, la largeur spectrale de la LED était de 40 nm, la puissance optique injectée était de 5 ou 20 μW et le débit de données maximal était de 5 ou 60 Mo \/ s.
#### Étape deux: fibre multimode (deuxième fenêtre)
À la fin des années 1970 et au début des années 1980, les fabricants de fibres ont développé la deuxième fenêtre (1300 nm).
Les fibres de catégorie A1A avaient une atténuation de 0. 8-1. 5 dB \/ km et une bande passante de 200-1200 MHz · km. Les fibres de catégorie A1b avaient une atténuation de 0. 8-1. 5 dB \/ km et une bande passante de 200-1000 MHz · km.
Ces fibres ont été utilisées conjointement avec des LED à haut rayonnement, qui avaient une largeur spectrale de 120 nm, une puissance optique injectée de 20 μW et un débit de données maximal de 100 Mo \/ s.
#### Étape trois: G.652, G.653 et G.654 Fibres monomcoles (deuxième et troisième fenêtres)
De 1982 à 1992, il s'agissait de la période d'application à grande échelle pour les fibres monomcoles G.652, G.653 et G.654, qui ont ouvert la deuxième fenêtre (1310 nm) et la troisième fenêtre (1550 nm) pour les fibres optiques.
Entre 1973 et 1977, les principaux fabricants de fibres du monde entier ont développé divers processus de fabrication de préformes avancés. Corning a développé la technologie OVD (extérieur de vapeur); NTT, Sumitomo, Furukawa et Fujikura au Japon ont développé conjointement la technologie VAD (Vapor Axial Deposition); Lucent a amélioré la technologie MCVD (Modified Chemical Vapor Deposition); et Philips aux Pays-Bas ont développé la technologie PCVD (Plasma Chemical Vapor Deposition).
En 1982, à partir des États-Unis, suivi du Japon et de l'Allemagne, la construction mondiale de projets long-courriers utilisant des fibres monomode G.652 a commencé. La demande importante du marché de fibres monomode a stimulé la production de masse.
À l'heure actuelle, l'OVD de Corning a encore augmenté le taux de dépôt, et VAD, MCVD et PCVD ont tous ajouté des vestes extérieures pour augmenter la taille des préformes.
Par la suite, tous les fabricants ont suivi le processus hybride en deux étapes pour agrandir les préformes.
Dans les années 1990, Alcatel en France a développé la technologie APVD (Amosphérique Pression VAD) (processus de pulvérisation du plasma MCVD +).
Les progrès importants de la technologie de fabrication par les principaux fabricants de fibres ont créé de meilleures conditions pour l'application généralisée de fibres monomcoles conventionnelles.
En 1984, la troisième fenêtre (1550 nm) a été mise en service.
La même année, le CCITT (Comité international de consultation télégraphique et téléphonique) a publié les normes G.651 et G.652.
En 1985, l'atténuation des fibres G.652 avait atteint 0. 35 dB \/ km à 131 0 nm et 0,21 dB \/ km à 1550 nm.
En 1985, la fibre décalée de dispersion (G.653) développée par le Japon et les États-Unis a été commercialisée. Sa caractéristique était de déplacer le point de dispersion zéro de la deuxième fenêtre à la troisième fenêtre. À la longueur d'onde de 1550 nm, non seulement la perte était la plus basse, mais la dispersion était également la plus petite.
En 1988, le CCITT a publié la norme G.653. Cette fibre a été largement utilisée dans les lignes de coffre de communication du Japon.
Au début des années 1990, l'amplificateur de fibres dopé à l'erbium (EDFA) a commencé à être commercialisé, ce qui a suscité la prise en compte du multiplexage de la division de la longueur d'onde dense (DWDM).
Cependant, la dispersion zéro à la longueur d'onde de 1550 nm des fibres G.653 a provoqué une interférence non linéaire sévère entre les canaux dans les systèmes DWDM, il n'a donc pas été largement favorisé dans le monde.
En 1995, la Chine a construit le projet de câble optique de Pékin-Kowloon, en utilisant six fibres G.653 sur 24 cœurs, qui n'ont jamais été activés. Depuis lors, la Chine n'a pas utilisé de fibres G.653.
Au cours de cette période, une fibre décalée de longueur d'onde de coupure a également été développée. Il avait non seulement une faible perte à 1550 nm mais également une faible perte en microbend, ce qui le rend adapté aux systèmes long-courriers à l'aide d'amplificateurs optiques et de systèmes de câbles sous-marins.
En 1988, le CCITT a publié la norme G.654.
#### Étape quatre: ouverture complète des fenêtres en fibres et développement complet des caractéristiques
De 1993 à 2006, les Windows de communication en fibre se sont étendus aux quatrième et cinquième fenêtres et à la bande S, avec l'ouverture complète des fenêtres de communication en fibre. Quatre nouveaux types de fibres ont été développés et les caractéristiques des fibres sont devenues plus complètes.
(1) Fibre monomode décalé non nulle. 655 (troisième et quatrième fenêtres)
Pour supprimer le mélange à quatre ondes (FWM) et la modulation en phase transversale (XPM) dans les systèmes de multiplexage de division de longueur d'onde dense (DWDM) et réduire l'interférence non linéaire entre les canaux optiques, la fibre décalée de dispersion non nulle (NZDSF) a été introduite en 1993.
Tout d'abord, Lucent a lancé la fibre TrueWave, suivie de l'introduction par Corning de la grande fibre de feuilles efficace.
Ces fibres fonctionnaient initialement dans la troisième fenêtre, c'est-à-dire la bande C (1530-1565 nm). Après 1995, ils ont été étendus à la quatrième fenêtre, c'est-à-dire la bande L (1565-1625 nm).
En 1996, l'UIT-T a établi la norme G.655. Après 1998, il a été largement utilisé dans le monde entier.
(2) Fibre monomode à pic de faible eau G.652C (cinquième fenêtre)
En 1998, Lucent a introduit la fibre d'onde vraie (c'est-à-dire, la fibre de pic de faible eau), qui a presque éliminé le pic d'eau à 1383 nm (atténuation <0. 31 dB \/ km), ouvrant la cinquième fenêtre de fibres optiques, c'est-à-dire la bande e (1360-1460 nm).
En 1999, la Chine a commencé à utiliser des fibres d'ondes pour les câbles dans les télécommunications du Jiujiang.
En 2000, l'UIT-T a établi la norme G.652C.
En 2001, Corning a produit des fibres à faible teneur en eau.
En 2002, la fibre G.652C a été promue dans le monde entier.
Depuis lors, les fibres monomcoles ont présenté d'excellentes performances d'atténuation à travers la longueur d'onde de 1260 nm à 1625 nm.
En mai 2002, l'UIT-T a divisé les bandes de longueur d'onde optiques pour les systèmes de communication en fibre unique en O, E, S, C, L et U.
La longueur d'onde de 850 nm pour les fibres multimode est appelée la première fenêtre. Pour les fibres à mode unique, la bande O est la deuxième fenêtre, la bande C est la troisième fenêtre, la bande L est la quatrième fenêtre et la bande E est la cinquième fenêtre.
