光纖的三個“窗口”
光是電磁波，不同的光波有不同的波長；透明的彩色玻璃，只有一種顏色容易通過，其它顏色的光就通過得少些。也就是說，這種彩色玻璃只對某種波長的光損耗小，對其他波長的光損耗大。石英光纖也有這種特性。石英光纖的低損耗窗口是在光纖通信的發展過程中一個一個地被打開的。
在光纖研究的初期，對原材料經過嚴格提純以后，人們發現紅外波段的0.8～0.9μm波段石英光纖的損耗比較低。后來就在這個波段將光纖損耗降到了20dB／km，現在該波段的損耗已經降到3dB/km以下。這就是所謂的短波長窗口。70年代至80年代初期的光纖通信系統用的就是這一波段。如圖光纖的三個窗口所示。
通過對光纖損耗原因作進一步分析，人們發現光纖材料中的水氣（主要是
OH -）對光纖損耗影響很大，特別是在1.38μm波長的地方有一個強烈的吸收峰。在改進工藝，降低這個吸收峰以后，人們又發現在1.31μm和1.55μm這兩個波長處有比0.8～0.9μm波段更低的損耗。1.31μm波長的最低損耗可達0.35dB／km以下，1.55m波長的最低損耗可達0.15dB／km。這兩個波長就是所謂的長波長窗口。后來又由于1.31μm激光器首先成熟而得到廣泛應用，所以現在正投入大量運營的光纖通信系統就工作在這一窗口。不過，由于1．55μm波長的損耗最低，其損耗系數大約為1.31μm波長區的一半，因此又稱1.55μm波長區為石英光纖的最低損耗窗口，繼0.85μm和1.31μm波長之后，被稱之為第三窗口。這一窗口對人們具有很大的吸引力，特別是近幾年1.55μm光纖放大器的研制成功，使得這一窗口成為人們積極開發、應用的熱點。
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光纖的三個窗口 |
光纖通信技術的五代 |
根據人們對光纖波長窗口的開發和利用，光纖通信技術的發展大體上可分為五代，如圖所示。
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