3.2.4中国光纤数字通信技术的起步

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鉴于数字技术的众多优越性，20世纪50年代末至60年代初，数字化开始逐步受到电信界的关注。数字通信是与光纤通信技术相结合发展起来的。中国的光纤研究起步于“文化大革命”时期，但有志献身于光通信事业的老一辈科研人员排除各种干扰，克服国外技术封锁的重重困难，从原料提纯、熔炼车床、拉丝机到测试仪表、接续工具等，自己探索、研究、开发，取得了可喜成果。

（1)脉冲编码调制技术的发展

传统的电信网是建立在模拟技术之上的。在国内外同行致力于攻坚市内多路传输难题的同时，国内专业从事市话研究的上海电信研究所（随体制改革，先后改名为：邮电部第一研究所，信息产业部第一研究所）市话传输研究室科研人员开始从多路载波技术转向脉冲编码调制（PCM)技术。1965年，该所决定选用PCM技术，考虑到当时国产半导体晶体管之高频性能的限制，选定主频为1.544Mbit/s的24路体制。

邮电部邮电科学研究院的一室，由留苏回国学者李铭久领导也成立了一个PCM研究小组。为了加快研究进展，发挥大协作精神，在当时的邮电部科技司的领导下，组织上海电信研究所，邮电部邮电科学研究院，南京邮电器材厂（后称518厂），南京邮电学院形成产学研攻关小组，于上海电信研究所会战。到1966年上半年，各课题研究基本上都达到可以进行全系统联试的条件。然而，不幸的是，“文化大革命”浪潮随后迅速掀起，会战组的工作不断受到影响。PCMM路终端机的研制任务随着邮电研究院一室下放到505厂后，由该厂九连编码班继续承担，1974年完成了PCM24路的研制，并在北京28局到89局间开通中间试验段。直到1975年4月邮电部科技司在電庆召开“754”会议，会议确定PCM基群速率为2.048Mbit/so1975年6月，邮电部决定505厂九连编码班合并到邮电部九所(原重庆邮电学院），开展PCM30路通信系统研制。1978年，邮电部九所邬贺铨为总体设计负责人研制完成中国第一套2.(M8Mbit/SPCM基群设备，在重庆开通了试验电路并通过鉴定，完全达到CCITT要求，该成果转邮电515厂生产。同期该所还研制完成配套的再生中继系统仪表以及120路数字复用设备。PCM30路通信系统的研制获得1978年全国科技大会奖。数字技术的脉冲编码调制与具有巨大带宽能力的光纤通信技术结合起来后，才得到快速的发展。

(2)光纤通信研究的起步

1960年，福建物质结构研究所的科研人在激光晶体与铁电性电光晶体及其应用方面做跟踪研究。1965年在北京召开了第一次晶体生长会议，会议受到激光技术及其应用浪潮的冲击，也讨论了激光晶体与铁电性电光晶体的研究与发展。会后，福建物质结构研究所为会议撰写了关于开展激光通信与激光雷达的研究向国家科委的报告。

20世纪60年代初，中科院上海光机所最早提出要研究激光大气传输通信，并与北京邮电学院、邮电部邮电研究院组成会战研究组。在1968年，该项目和研究部分人员转移到邮电528厂（原武汉邮电学院），于1972年项冃完成，传输距离达10km，但不能全天候应用。原电子部34所自1971年建所以来，就以激光通信为专业方向，研究方向包括大气激光通信和光纤通倍两个领域。1971〜1974年，34所从材料（钇铝石榴石晶体YAG、铌酸锂等光学品体）、器件（固体激光器、调制器及光接收器件等）到系统整机，全面开展了火气激光通信各项研究工作，成功研制出了YAG激光通信机。该机在五级能见度下大气水平传输距离为30km，于当年10月参加了全国激光科技成果展览会，在会上做了6.1km大气激光传输12路载波电话演示试验，这是中国昏次研制成功的YAG激光通信机，在当时也是传输距离最远的大气激光通信机。

1972年，福建物质结构研究所的科研人员提出建议开展光纤通信技术的研究。这一建议很快得到四机部和中国科学院的支持，并在1972年3月正式由原四机部立项定名为“723”机，明确该项目为国家重点科研项目，项目时间为1973年1月到1977年12月。项目下达给当时的7701所“文化大革命”期间，物质结构研究所曾划归四机部管理，改称为7701所，参加单位有当时的清华大学绵阳分校和成都电讯工程学院。

1973年5月，电信总局528厂赵梓森等同志在参加邮电科研规划会议期间，为了解国外光纤的研制情况，访问了随中国科学家代表团访美的钱伟长教授，得知美国光导纤维通信研究已取得突破性进展，石英光导纤维衰耗已降到4dB/km以下的可靠消息，更加坚定了搞光纤通信的决心。在邮电科研规划会议上，他说服了不少与会领导和代表，最终在“邮电科研规划”中列上了“积极创造条件开展光导纤维的研制工作”的一般课题。随后，电信总局528厂设立了光导纤维研究组，正式开展了光导纤维的研究工作。

1973年，当电信总局528厂把“光纤通信”项目报到国务院科技办公室（即后来的国家科技部）立项，就发生与福建物质结构所的方案之争。电信总局528厂的方案是：采用石英玻璃作光纤，半导体激光器作光源，脉冲编码作通信机。光纤方案采用石英光纤，石英需要1700oC熔炼，但SiCl4化学组分简单，提纯容易。即物理难、化学易。因化学决定光纤的衰减，是主要矛盾。光源方案采用半导体激光器，体积小，虽然当时其寿命仅2小时，但发展前景很好。当时可暂用发光管（LED)代替。调制器方案采用PCM编码调制作通信机。缺点是电子线路复杂，尚未研制成功。但估计3〜5年内一定会成功的。可暂时采用脉冲调相来代替，既简单又可传送电视。经过“背靠背辩论”，结果是“光纤通信”项目交给528厂。事实证明，采用石英光纤，半导体激光器，PCM通信机的方案当时尽管不成熟，却是一个有前瞻性的正确抉择，使光纤通信的发展少走了弯路。

1974年2月23日，在邮电528厂的基础上成立了武汉邮电科学研究院（以下简称武汉院），1974年8月8日，国务院科技办公室同意将光纤通信项目列为国家项目（后来被列入国家“五五”计划重点赶超科研项0，邮电部科技委也将其列入了“邮电部十年科研规划”），分期拨给科技三项费用。这一切都为开展光纤通信研究的探索迈出了十分可喜的一步。1975年1月，武汉邮电科学研究院同武汉大学、沙市石英玻璃厂，组成湖北地区“光导纤维研制工作协作点”。4月29日，根据邮电部的指示，在湖北省科委领导下由上述单位等组成“光导纤维会战小组”。1978年3月，在全国科学大会上，国家把光纤通信确定为优先发展的新技术之一，并作为国家的重点攻关项目，武汉邮电科学研究院的“预制棒熔炼课题组”荣获全国科学大会先进集体奖。1978年4月23〜28日，邮电部在武汉召开了光纤通信技术会战会议（简称“78.4会议”），会上成立了会战领导小组，通过了会战方案，明确了攻关部署，会议提出了“三年突破，八年应用”的奋斗目标。这是中国光纤通信发展史上一次极为重要的会议

“78.4会议”后，开始了武汉邮科院同邮电部502厂、515厂、519厂，邮电部五所、六所、九所、传输所，北京市电信局、邮电三公司、北京邮电学院、南京邮电学院、邮电部设计院和武汉大学化学系等单位共同参加的大协作大会战。

1979年12月1〜7日，国家科委在武汉召开了第一次全同光纤通信学术会议，成立了国家光纤通信专业组。1983年，第二次全国光通信学术会议在武汉召开，由中国通信学会光通信委员会和中国电子学会通信专业委员会联合举办，此次会议还成立了邮电部光纤通信情报网，武汉邮电科学研究院被选为网上单位。此外，1975年武汉邮科院创办《邮电研究》，是国内第一本以报道光通信领域为主的学术论文刊物，1980年改名为《光通信研究》；1977年电子部34所又创办了《光通信技术》。同时期还有邮电部五所的《现代有线传输》刊物这些刊物对光通信的理论研究和技术交流，也起了很大作用。

光纤通信不同于有线电通信是利用光纤传输光波。虽然光波和电波都是电磁波，但频率范围相差很大。一般通信电缆最高使用频率约9〜24MHz，光纤工作频率在1014〜1015HZ之间。光纤通信技术包括光纤/光缆、光器件/光电器件、光传输设备/系统/网络三大部分，其中，光通信网络又包括核心网、城域网、接入网等。后面按照这几个部分分别叙述光纤通信学科的研究与发展。