Ammattimainen yleiskatsaus kuituoptisesta viestinnästä

Vuonna 1966 brittiläinen kiinalainen Charles Kao julkaisi paperin, jossa ehdotettiin kvartsin käyttöä lasikuitujen (optisen kuidun) valmistukseen, jonka menetys oli jopa 20 db\/km ja jotka voisivat saavuttaa suuren kapasiteetin optisen kuidun viestintää. Tuolloin vain harvat maailmassa ihmiset uskoivat johtajiin, kuten Ison -Britannian Standard Telecommunications Laboratory (STL), Corning Glass Company Yhdysvalloissa, Bell Laboratories ja muut. Vuonna 2009 Gao Kun voitti Nobel -palkinnon optisen kuidun keksimisestä. Vuonna 1970 Corning kehitti kvartsikuituoptisen kaapelin, jonka häviö oli jopa 20 dB\/km ja pituus noin 30 m. Vuonna 1976 Bell Laboratories perusti kokeellisen linjan Atlantassa, Washingtonissa, ja siirtoprosentti oli vain 45 Mt\/s, mikä pystyi lähettämään vain satoja puhelimia, kun taas koaksiaalikaapeleiden käyttö voisi lähettää 1800 puhelinta. Koska tuolloin viestinnän lasereita ei ollut saatavilla, ja sen sijaan valonlähettäviä diodeja (LED) käytettiin kuituoptisen viestinnän valonlähteenä, nopeus oli erittäin pieni. Noin vuonna 1984 viestinnän puolijohdelaserit kehitettiin onnistuneesti, ja kuituoptisen viestinnän nopeus saavutti 144 Mt\/s, joka pystyi lähettämään 1920 puhelinlinjaa. Vuonna 1992 yhden kuidun optisen kaapelin lähetysnopeus saavutti 2,5 Gt\/s, mikä vastaa yli 30000 puhelinlinjaa. Vuonna 1996 kehitettiin onnistuneesti erilaisten aallonpituuksien lasereita, mikä mahdollisti moni-aallonpituuden ja monikanavaisen kuituoptisen viestinnän, joka tunnetaan nimellä "aallonpituuden jakautumisen multipleksointi" (WDM) -tekniikka, joka välittää eri aallonpituuksien useita optisia signaaleja yhdessä kuitukaapelin sisällä. Joten kuituoptisen viestinnän siirtokapasiteetti kaksinkertaistui. Vuonna 2000 WDM -tekniikkaa käyttämällä yhden optisen kuidun siirtoprosentti oli 640 Gt\/s. Joillakin ihmisillä on suuria epäilyjä siitä, että Gao Kun keksi optisen kuidun vuonna 1976 ja voitti vain Nobel-palkinnon vuonna 2010. Itse asiassa edellä mainittujen optisten kuitujen kehityshistoriasta voidaan nähdä, että optisten kuitujen suuresta kapasiteetista huolimatta he eivät voi käyttää täysin suurta kapasiteettiaan ilman nopeaa lasereita ja mikroelektroniikkaa. Elektronisten laitteiden nopeus on saavuttanut vain gigabittien tason sekunnissa, ja eri aallonpituuksien nopean laserien syntyminen on mahdollistanut kuidun optisen siirron terabittien tasolle sekunnissa (1tb\/s =1000 gb\/s), joka on saanut ihmiset ymmärtämään, että "kuituoptin keksintö on herättänyt vallankumouksen viestintätekniikassa.