光通信与技术发展模式
摘要:本文运用自然辨证法中的技术发展模式的相关理论,论述光通信技术发展的模式。重点分析了该技术曾经停滞发展的原因,以及技术更新交替的结果,最后根据分析预测了光通信技术的发展动态。
关键字:光通信; 技术发展模式; 技术更新
大纲
1. 介绍光通信技术的发展历史
2. 光通信与电通信几乎在同一时间段被发现,论述为何电通信技术先蓬勃发展,而光通信进几十年才发展起来。
3. 光通信和电通信处于技术交替的阶段,分析两个技术在技术交替中的结果是被取代还是共存。
4. 预测光通信技术的发展动态,以及通信领域的新格局。
一、前言
原始形式的光通信技术包括中国古代的“烽火台”报警,西方大航海时代的“旗语”传信。现代光通信的雏形为美国人贝尔(Bell )发明于1880年的“光电话”,它的出现只比电话晚4年[1]。但其后几十年,由于两项关键技术(光源、传输介质)没有得到解决,光通信就一直裹足不前,没有走上实用化的阶段。
1960年,美国人梅曼(Maiman )发明了第一台红宝石激光器;1970年,在英籍华裔学者高锟(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)的低损耗光纤理论指导下,美国康宁(Corning)公司研制成功损耗20dB/km的石英光纤,从此把光纤通信的研究开发推向一个新高度[2]。
二、光通信技术的发展模式
光通信早在1880年就已经具备了一定的理论基础,但当时处于第二次工业革命之后的电气时代,以电、内燃机和电通讯工具的发明为代表,当时的生产力和生产关系并不能认识到光通信的发展前景,工业水平更不能满足光通信发展的技术要求。
光学作为一门古老的学科,其研究始于2000多年前,但长期以来对光的认识仅限于直线传播,折反射定理、透镜应用,分光等领域,光波动理论刚粗略提出,光量子效应还未被发现。在电气时代的大背景下,对电的研究是科研的主流,因此该技术并没有被接受和应用,由此可见一类或者一项技术不可能离开技术体系而孤立的存在,新技术的萌发需要经过缓而长期的发展过程[3]。
电通信和光通信是两条不同的技术轨道,原理不同但目的相同,因此具有强烈的排他性。电通信发展较早,有一系列的技术支撑,体系从的零散到丰满,相关技术也有长足发展;反观光通信,虽然有光电话的雏形,但相关技术需求远超前于当时的社会现状。所以,电通信得到了发展,确立技术范式,影响巩固其技术轨道,加速了电通信的发展。
激光技术和光纤作为光通信发展的前提,其实分别在1916年和1870就被发现,但同样都经过很长一段时间的停滞,其中最为主要的原因是以电为主导的技术体系正在蓬勃发展,缺乏社会动力。当准备理论趋于成熟而缺少社会需求时,新科技很难得到发展。只有当该学科的理论准备充足且有社会需求时,学科才会
有质的飞跃,才会得到快速的发展。
光通信技术的生命周期直到1979年才完成开始期的发展,其标志为初步实现商业应用。1990年初步完成了关键技术(包括WDM 、全光放大技术)的创新,标志着进入发展期。2000年光通信经过长十年的快速发展,能够与电通信抗衡并有一席之地。到现今,光通信进入成熟期,逐步形成体系。
电通信已经不能满足洲际网络,骨干网络日益增长的超高数据吞吐量,逐渐被光通信取代进入衰落期。社会对更高信息传输速率、更透明的传输协议等的迫切要求,光通信作为主导技术应运而生,并且由于它的存在,带动和促进了激光技术、化工技术、通讯技术等的众多技术的发展。
三、光通信与电通信的技术交替
目前的光通信实际上还多是一种“电光通信”,即在通信过程中要有电信号与光信号的相互转换。因此现有的光通信系统其通信吞吐量收到电信号器件的制约,目前最高的通信能力也要比理论峰值低上千倍。
虽然电通信在大容量传输领域走向了衰落,但并不会走到尽头。在光通信中,全光网络技术远景很美好,但依然不能解决路由和缓冲功能,要想在有线通信中完全舍弃电通信还有很长的路要走。电通信也有它不可替代的地方,比如终端设备互通,设备内部通信。另外还有无线通信,例如手机基站,wifi 等也都是光通信无法替代的地方。
对于通信领域的不同技术而言,没有极限也不会走到尽头。任何一项技术只不过是该领域中的一环,当某项技术即将完成它原有的生命周期之前,在这一领域中的另一新技术便潜伏在原有技术的衰退期之中了,并且这一新技术也就从此进入了自己的生命周期,按开始、发展、成熟、饱和直至衰退的模式成长,呈现出新的S 曲线。因此,某一领域的技术成长过程实际上是一系列单项技术、无数“S 曲线”的叠加,其发展在整体上表现为不断起伏上升的过程[4]。
四、发展预测
目前在光通信领域有几个发展热点,即:超高速传输系统、超大容量WDM 系统、光传送联网技术、新一代的光纤、光接入网技术及自由空间光通信[5]。
根据前文分析,未来通信格局必定是多极发展,相互配合。在有线通信领域,骨干网、城域网、接入网由光通信技术承担,在设备终端由电通信承担,电通信与光通信配合的同时需要不断提高自身的速率。无线通信领域,光通信不能取代,但是光通讯网络同样可以配合无线网络,给无线通信网络提供更大数据吞吐量接入口,促进无线通信向更高速率发展。
五、参考文献
[1][2]百度百科:光通信[DB/OL]. 2013-06-25/2013-07-01.
[3][4]成良斌, 宋子良, 王晓东, 等. 自然辩证法讲义[M]. 武汉: 华中科技大学出版社, 2005:115-132.
[5] 罗欣. 光通信关键技术研究综述[J].中国新通信, 2013,15(12): 12-13.
光通信与技术发展模式
摘要:本文运用自然辨证法中的技术发展模式的相关理论,论述光通信技术发展的模式。重点分析了该技术曾经停滞发展的原因,以及技术更新交替的结果,最后根据分析预测了光通信技术的发展动态。
关键字:光通信; 技术发展模式; 技术更新
大纲
1. 介绍光通信技术的发展历史
2. 光通信与电通信几乎在同一时间段被发现,论述为何电通信技术先蓬勃发展,而光通信进几十年才发展起来。
3. 光通信和电通信处于技术交替的阶段,分析两个技术在技术交替中的结果是被取代还是共存。
4. 预测光通信技术的发展动态,以及通信领域的新格局。
一、前言
原始形式的光通信技术包括中国古代的“烽火台”报警,西方大航海时代的“旗语”传信。现代光通信的雏形为美国人贝尔(Bell )发明于1880年的“光电话”,它的出现只比电话晚4年[1]。但其后几十年,由于两项关键技术(光源、传输介质)没有得到解决,光通信就一直裹足不前,没有走上实用化的阶段。
1960年,美国人梅曼(Maiman )发明了第一台红宝石激光器;1970年,在英籍华裔学者高锟(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)的低损耗光纤理论指导下,美国康宁(Corning)公司研制成功损耗20dB/km的石英光纤,从此把光纤通信的研究开发推向一个新高度[2]。
二、光通信技术的发展模式
光通信早在1880年就已经具备了一定的理论基础,但当时处于第二次工业革命之后的电气时代,以电、内燃机和电通讯工具的发明为代表,当时的生产力和生产关系并不能认识到光通信的发展前景,工业水平更不能满足光通信发展的技术要求。
光学作为一门古老的学科,其研究始于2000多年前,但长期以来对光的认识仅限于直线传播,折反射定理、透镜应用,分光等领域,光波动理论刚粗略提出,光量子效应还未被发现。在电气时代的大背景下,对电的研究是科研的主流,因此该技术并没有被接受和应用,由此可见一类或者一项技术不可能离开技术体系而孤立的存在,新技术的萌发需要经过缓而长期的发展过程[3]。
电通信和光通信是两条不同的技术轨道,原理不同但目的相同,因此具有强烈的排他性。电通信发展较早,有一系列的技术支撑,体系从的零散到丰满,相关技术也有长足发展;反观光通信,虽然有光电话的雏形,但相关技术需求远超前于当时的社会现状。所以,电通信得到了发展,确立技术范式,影响巩固其技术轨道,加速了电通信的发展。
激光技术和光纤作为光通信发展的前提,其实分别在1916年和1870就被发现,但同样都经过很长一段时间的停滞,其中最为主要的原因是以电为主导的技术体系正在蓬勃发展,缺乏社会动力。当准备理论趋于成熟而缺少社会需求时,新科技很难得到发展。只有当该学科的理论准备充足且有社会需求时,学科才会
有质的飞跃,才会得到快速的发展。
光通信技术的生命周期直到1979年才完成开始期的发展,其标志为初步实现商业应用。1990年初步完成了关键技术(包括WDM 、全光放大技术)的创新,标志着进入发展期。2000年光通信经过长十年的快速发展,能够与电通信抗衡并有一席之地。到现今,光通信进入成熟期,逐步形成体系。
电通信已经不能满足洲际网络,骨干网络日益增长的超高数据吞吐量,逐渐被光通信取代进入衰落期。社会对更高信息传输速率、更透明的传输协议等的迫切要求,光通信作为主导技术应运而生,并且由于它的存在,带动和促进了激光技术、化工技术、通讯技术等的众多技术的发展。
三、光通信与电通信的技术交替
目前的光通信实际上还多是一种“电光通信”,即在通信过程中要有电信号与光信号的相互转换。因此现有的光通信系统其通信吞吐量收到电信号器件的制约,目前最高的通信能力也要比理论峰值低上千倍。
虽然电通信在大容量传输领域走向了衰落,但并不会走到尽头。在光通信中,全光网络技术远景很美好,但依然不能解决路由和缓冲功能,要想在有线通信中完全舍弃电通信还有很长的路要走。电通信也有它不可替代的地方,比如终端设备互通,设备内部通信。另外还有无线通信,例如手机基站,wifi 等也都是光通信无法替代的地方。
对于通信领域的不同技术而言,没有极限也不会走到尽头。任何一项技术只不过是该领域中的一环,当某项技术即将完成它原有的生命周期之前,在这一领域中的另一新技术便潜伏在原有技术的衰退期之中了,并且这一新技术也就从此进入了自己的生命周期,按开始、发展、成熟、饱和直至衰退的模式成长,呈现出新的S 曲线。因此,某一领域的技术成长过程实际上是一系列单项技术、无数“S 曲线”的叠加,其发展在整体上表现为不断起伏上升的过程[4]。
四、发展预测
目前在光通信领域有几个发展热点,即:超高速传输系统、超大容量WDM 系统、光传送联网技术、新一代的光纤、光接入网技术及自由空间光通信[5]。
根据前文分析,未来通信格局必定是多极发展,相互配合。在有线通信领域,骨干网、城域网、接入网由光通信技术承担,在设备终端由电通信承担,电通信与光通信配合的同时需要不断提高自身的速率。无线通信领域,光通信不能取代,但是光通讯网络同样可以配合无线网络,给无线通信网络提供更大数据吞吐量接入口,促进无线通信向更高速率发展。
五、参考文献
[1][2]百度百科:光通信[DB/OL]. 2013-06-25/2013-07-01.
[3][4]成良斌, 宋子良, 王晓东, 等. 自然辩证法讲义[M]. 武汉: 华中科技大学出版社, 2005:115-132.
[5] 罗欣. 光通信关键技术研究综述[J].中国新通信, 2013,15(12): 12-13.