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陳炳炎 江蘇南方通信科技有限公司 2010.6
（OFweek光通訊網(wǎng)配圖）
摘要：本文提出一種以光纖在線（in line）傳感、光纖傳輸以及與以光纖為高速信道的互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合、而形成的“三纖合一”的物感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)成“光纖物感網(wǎng)” 即“光纖(有線)物聯(lián)網(wǎng)”。它與無線物聯(lián)網(wǎng)組合在一起，實(shí)現(xiàn)人類社會物理系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)虛擬世界的完整整合，構(gòu)造一個覆蓋世界上萬事萬物的“Internet of Things”。
�。ㄒ唬┕饫w技術(shù)的歷史回顧
瑞典皇家科學(xué)院2009年10月6日宣布，將2009年諾貝爾物理學(xué)獎授予包括英國華裔科學(xué)家高錕在內(nèi)的3位科學(xué)家。
高錕先生，1933年生于中國上海，1957年和1965年分別取得英國倫敦大學(xué)電機(jī)工程學(xué)士和博士學(xué)位，曾任香港中文大學(xué)校長。世稱“光纖之父”。
信息傳輸自古至今都是人們生活不可或缺的一部分，從古代社會的烽火臺到郵驛，再到19世紀(jì)人們發(fā)明了電報(bào)、電話等通過電子媒介進(jìn)行信息傳輸；隨著人們對信息需求的不斷提高，人們越來越迫切需要尋找到一種高速、便捷、傳輸距離長同時(shí)還要兼具制造成本低廉的信息傳輸媒介。1935年在美國紐約和費(fèi)城之間敷設(shè)了第一根用于長途通信的同軸電纜。在上世紀(jì)50 ~ 60年代期間，為了進(jìn)一步探索未來大容量通信的傳輸線路，業(yè)界曾致力于毫米波H01 型模的金屬園波導(dǎo)管及超導(dǎo)同軸電纜的探索與開發(fā)，但均未獲得突破。
1966年，在英國ITT標(biāo)準(zhǔn)電信實(shí)驗(yàn)室（此為ITT在歐洲的核心研究機(jī)構(gòu)）工作期間，高錕發(fā)表了一篇題為《光頻率介質(zhì)纖維表面波導(dǎo)》的論文，開創(chuàng)性地提出光導(dǎo)纖維在通信上應(yīng)用的基本原理，描述了長途及高信息量光通信所需介質(zhì)纖維的結(jié)構(gòu)和材料特性。當(dāng)時(shí)， 主流學(xué)者的共識是；玻璃中光損耗太高，光纖雖然可用在短短的胃鏡導(dǎo)管上，但用于長距離通信根本不可能。高錕先生卻不信其邪。他對通信系統(tǒng)詳細(xì)分析后指出；當(dāng)光損耗下降到20dB/Km時(shí)，玻璃纖維就有實(shí)用價(jià)值。他通過對光在玻璃纖維中吸收、散射和彎曲損耗機(jī)理的深入分析后得出結(jié)論：只要解決好玻璃純度和成分等問題，用熔石英制作的光學(xué)纖維可以成為實(shí)用的光通信傳輸媒質(zhì)。這一設(shè)想提出之后，有人稱之為匪夷所思，也有人對此大加褒揚(yáng)。但在爭論中，高錕的原創(chuàng)性工作在全世界掀起了一場光纖通信的革命。
在高錕原創(chuàng)性理論的推動下，4年后，美國康寧公司的工程天才Robert D. Maurer于1970年設(shè)計(jì)和制成世界上第一根低損耗石英光纖（損耗為20dB/Km，波長為0.63 μm）。他采用的方法，是在一根芯棒上氣相沉積石英玻璃，隨后抽去芯棒，將玻璃管燒縮成光棒后拉成光纖。氣相沉積時(shí)通過改變玻璃組分，形成高折射率的纖芯和低折射率的包層的光纖波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，此光纖波導(dǎo)結(jié)構(gòu)被一直沿用至今。
