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愛(ài)因斯坦在那不可思議的1905年

       1900年12月14日，普朗克（42歲）在柏林宣讀了他關(guān)于黑體輻射的論文，宣告了量子的誕生。就在那一年，愛(ài)因斯坦從蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院畢業(yè)，正在為將來(lái)的生活發(fā)愁。他在大學(xué)里曠了許多課，沒(méi)有一個(gè)人肯留他在校做理論或?qū)嶒?yàn)方面的工作，一個(gè)即將失業(yè)的黯淡前途正等待著這位不修邊幅的年輕人。

       1905年，幸好瑞士伯爾尼專利局提供給了他一個(gè)穩(wěn)定的職位和收入，從此，他就成了一位留著一頭亂蓬蓬頭發(fā)的具有三等技師職稱的26歲小公務(wù)員。這一年是一個(gè)相當(dāng)神秘的年份。在這一年，人類的天才噴薄而出，像江河那般奔涌不息，卷起最震撼人心的美麗浪花。這一年，對(duì)于人類的智慧來(lái)說(shuō)，實(shí)在要算是一個(gè)極致的高峰，在那段日子里譜寫(xiě)出來(lái)的美妙的科學(xué)旋律，直到今天都讓我們心醉神搖。而攀上天才頂峰的人物，便是這位伯爾尼專利局的小公務(wù)員——愛(ài)因斯坦。

       1905年3月17日，愛(ài)因斯坦寫(xiě)出了一篇關(guān)于輻射的論文——《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個(gè)啟發(fā)性觀點(diǎn)》，成為量子論的奠基石之一，給他帶來(lái)了多少人夢(mèng)寐以求的諾貝爾獎(jiǎng)。         1905年4月30日，關(guān)于測(cè)量分子大小的論文為他贏得了博士學(xué)位。1905年5月11日和12月19日，兩篇關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的論文，成為了分子論的里程碑。

       1905年6月30日，愛(ài)因斯坦發(fā)表了一篇題為《論運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的電動(dòng)力學(xué)》的論文，這個(gè)不起眼的題目，后來(lái)被加上一個(gè)如雷貫耳的名稱——狹義相對(duì)論。同年9月27日，關(guān)于物體慣性和能量關(guān)系的論文對(duì)狹義相對(duì)論進(jìn)行了進(jìn)一步說(shuō)明，并且在其中提出了著名的質(zhì)能方程E=mc2。

        為了紀(jì)念1905年的光輝，人們把100年后的2005年定為“國(guó)際物理年”。

        古希臘玻璃工匠發(fā)現(xiàn)玻璃棒能傳光。

       1870年，英國(guó)人丁鐸爾觀察到光沿細(xì)小水流傳播的現(xiàn)象。

       1910年，德國(guó)人漢德羅斯、德拜對(duì)介質(zhì)波導(dǎo)進(jìn)行了分析。

       1927年，英國(guó)人貝爾德首次利用光全反射現(xiàn)象解釋了石英纖維解析圖像的原理，并且獲得了兩項(xiàng)專利。

       1930年，德國(guó)人拉姆進(jìn)行了由玻璃纖維傳光的最初實(shí)驗(yàn)。

       1936—1940年，美國(guó)人研究波導(dǎo)管通信。

       1951年，荷蘭人和英國(guó)人希爾等開(kāi)始用柔軟玻璃纖維束傳送圖像。

       1953年，荷蘭人范赫爾把一種折射率為1.47的塑料涂在玻璃纖維上，形成比玻璃纖維芯折射率低的套層，得到了對(duì)光線反射的單根纖維。但由于塑料套層不均勻，光能量損失太大。

       1958年，美國(guó)人古鮑等進(jìn)行了透鏡陣列波導(dǎo)系統(tǒng)傳輸光束實(shí)驗(yàn)。

       20世紀(jì)60年代初，日本也開(kāi)始制作塑料包層光纖，并用來(lái)傳送圖像，但損耗很大，在一米長(zhǎng)度上光強(qiáng)就衰減到原值的幾分之一，不能用來(lái)傳送信號(hào)。

       1966年，英籍華人高錕發(fā)表里程碑式論文，提出降低玻璃纖維的雜質(zhì)，使光纖的損耗降低到20dB/km，就有可能把光纖用于通信。
       1977年，世界上第一條光纖通信系統(tǒng)在美國(guó)芝加哥市投入商用，速率為45Mbit/s。

       20世紀(jì)70年代，光纖通信系統(tǒng)主要是用多模光纖的短波長(zhǎng)（850nm，1nm=10-9m）。20世紀(jì)80年代以后，逐漸改用單模光纖長(zhǎng)波長(zhǎng)（1310nm）。到20世紀(jì)90年代初，通信容量擴(kuò)大了50倍，達(dá)到2.5Gbit/s。
       20世紀(jì)90年代，傳輸波長(zhǎng)又從1310nm轉(zhuǎn)向更長(zhǎng)的1550nm波長(zhǎng)，摻鉺光纖放大器（EDFA）的應(yīng)用迅速得到了普及，用它可替代光-電-光再生中繼器，同時(shí)可對(duì)多個(gè)1.55μm波段的光信號(hào)進(jìn)行放大，從而使波分復(fù)用（WDM）系統(tǒng)得到普及。

光通信發(fā)展的簡(jiǎn)史如表1.2.1所示。

表1.2.1光通信發(fā)展簡(jiǎn)史

        進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，由于多種先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)、超強(qiáng)FEC糾錯(cuò)技術(shù)、電子色散補(bǔ)償技術(shù)等一系列新技術(shù)的突破和成熟，以及有源和無(wú)源器件集成模塊大量問(wèn)世，出現(xiàn)了以100Gbit/s為基礎(chǔ)的WDM系統(tǒng)的應(yīng)用。