光纤的发明

1966年，英/美籍华裔物理学家高琨博士发表了论文《Dielectric-fiber surface waveguides for optical frequencies》，从理论上证明了用高纯度石英玻璃纤维（即光纤）作为传输媒介实现长距离、大容量通信的可能性，并论述了实现低损耗光纤的技术途径，从而奠定了光纤通信的基础。高银则成为“光纤之父”，获颁2009年诺贝尔物理学奖。

美国康宁公司和贝尔实验室分别于1970年和1974年研制出损耗为20dB/km和1.1dB/km的低损耗光纤。

光网络的诞生及发展历程

现在，光纤通信的单通道速率已超过1Tbit/s，单光纤传输容量可达100Tbit/s，光网络已经经历了三代的发展历程，链路也由早期的单跨段，发展到今天的多跨段、可自由切换的透明波分网络和弹性波分网络。

1.光网络的三代发展历程

（1）第一代光网络

SDH、波分复用。点到点传输的光网络，需进行光-电-光转换。

（2）第二代光网络

全光透明交换。人工配置的建路方法。

（3）第三代光网络

自动交换光网络。

2.光网络的发展现状

（1）骨干网络

单波速率不断提高（100Gbit/s、200Gbit/s、400Gbit/s、1Tbit/s）

（2）城域网络

进一步降低收发器的成本、功耗和体积，比如，100Gbit/s相干光收发器（3）接入网络

高速光纤到户（如100Gbit/s PON）

（4）软件定义传送网络

光通信管控技术主要分3个发展阶段：自动化控制、开放化协同和物联智慧化。

光纤通信技术的发展现状

在过去的30年，光纤通信技术高速发展，主要技术的发展现状如下。

1.相干检测及光数字处理

相干光技术。目前400Gbit/s已经商用，产业逐渐向Tbit/s量级演进。光数字处理（ODSP），其将光网络从模拟光时代带入数字光时代。

2.软件定义收发器及弹性波分网络

3.电层及光层调度技术

4.高速光电器件技术

光网络的发展趋势

1.光/IP网络的融合

将IP网络与光网络更好地配合起来，可以为分组数据业务提供容量更大、粒度更灵活、更可靠和更智能的传送。光网络和IP网络的共同愿景，驱动着光网络的研究向着IP层与光层融合的方向发展。但是，基于分组交换的IP网络和基于电路交换的光网络的交换机制和组网模式有本质不同，需要面对技术挑战。

2.光/无线网络的融合

相比与IP网络的融合，光网络和无线网络的融合面临一些更本质的问题。

3.细粒度全光交换网络

现有的全光电路交换只能提供波长级的大交换粒度，远大于现有IP网络中的业务粒度。远低于波长粒度、不依赖光缓存的细粒度光交换及组网技术亟待突破。

4.网络控制

单域光网络的智能控制，多域异构光网络的跨域控制。随着云计算、物联网、数据中心、5G移动通信等新型应用和网络业务的快速发展，光网络面临着和IP网络及无线网络在更广意义上的无缝动态异构融合，这些难以通过现有光网络的控制架构实现。