光纖通信，全機關報的數學字化生活

去年，我國的寬帶用戶已增至500萬戶，到2005年有望突破1000萬戶。屆時，將告別長年依賴的電視天線、電話線，家用電器一線通的時代已經不遠了。把光纜引入家庭，讓電視、電話、電腦一線通，放到幾年前，這可能還是一種科學預見，如今，它已經成為近在眼前的話題。普通的電線就能快速上網，所有的電線接口都能作為上網接口，現有的生活電網經改造后就能傳輸數據，而且上網費十分低廉，這種電線寬帶技術國外已經開始人戶實驗。

這項技術的基本構思是將數據通過網線或是電話線連接到高壓電線上，通過電網傳輸。整個過程還需要在電網上安裝特殊的調制解調器，然后再將放大、還原的信號提供給用戶使用。電線寬帶技術將解決現有撥號上網速度緩慢、寬帶上網設備造價昂貴、用戶繳費較高等問題。

電影的新片預告、新歌的促銷影碟等都首先從，因特網上看到。上海某小區的張先生家自從裝上光纜以后，他獨門獨院的住宅里就充滿了樂趣。以前他用的是ISDN上網方式，從點擊開始要一個小時時間才能上網瀏覽，下載速度更是慢得讓人心急。如今，點擊下去即刻上網，不僅網速明顯提高，還可以看到高畫質的電影。憑個人興趣制作的主頁照片，更新起來也隨心所欲；因臨時變故無法去劇場欣賞的音樂會，有網絡直播就可以通過光纜在家里如實收看。光纜的特征在于通訊速度，它比以往的ISDN上網快1500倍，比目前最時髦的ADSL也要快出10倍以上。

日本東京都目黑區的一棟住宅樓正在進行超高速網的人戶實驗，主持實驗的是日本慶應義塾大學的專家和三菱商事、旭硝子公司聯合組成的科研組。這棟住宅樓里的上網速度是一般接人速度的10倍，每秒1M，接上與慶應大學同樣的高速線路以后，開展了遠程教育講座和老人的醫療保健網。不久，還將設置高性能服務器，錄制當地電視臺的全部節目，采用全數字方式可以收存兩周的內容，樓內住戶可以隨時按自己愛好從中挑選收看。小學生的反映是“與電視看不出有什么不同”，居民覺得就像與老師、醫生面對面，簡直如同電視直播一般。只有提問題時才會注意到這是在上網。

目前，研究人員正在設法掌握更為先進的技術，以便通過像發絲一樣細的光纖傳送更多的數據，他們的努力使得光纜的傳輸能力每9個月就會提高一倍，而成本卻因為數據的同時傳輸直線下降。光學技術公司正設法改進在大型遠距離光纖網絡中發射多種波長光線的激光器，其斷續閃亮的頻率比以往任何時候都要快，可以傳輸的光線的波長或色彩也有所增加，即使利用多年前埋設的光纜也能發送更多的數據。現有的一條光纜可以分割成許多“信道”，用數據轉換成光信號的一個專用名詞來說就是“多路轉換”。在這一過程中，通過光纖被傳輸到網絡另一端的數據經“多路分配”，又被轉換成了電信號。

令較新的光纜引以為傲的一點是它的通信容量幾乎是無限的。1980年，45兆比特數據(大約相當于45本小說)可以在1秒鐘時間里從一根光纖的一條信道中通過。現在一條獨立的信道每秒鐘可通過10吉比特(吉=10（9次方）)的數據，通信能力大約提高了200倍，而且一條光纜就可以容納80條信道。這意味著現在一根光纖每秒鐘可以傳送大約相當于80萬本小說的數據量。而且現在一條光纜可以容納的光纖數量也比以前多得多。慶應義塾大學的研究人員發現，他們可以不受限制地提高光纜傳送更多信息的能力。事實上，如果采用這種先進的光纜，目前因特網全部的數據通信工作只需一條就可以完成了。

這項實驗將于3月份結束，參與這項研究的專家指出，很難找到與電視的區別，雙方再遠的距離也可以交流，是一種比見面還要簡單的工具。去年秋天，長谷住宅建設公司還推出一項新的服務，將光纜與攝像裝置配套敷設到幼兒園，讓家長可以隨時通過光纜看到孩子在幼兒園里的情況。敷設有光纜的住宅人口處還可以安裝防盜監視器，住戶從自己房間里就能看到來訪者，以及院子里的孩子。

光纜可將天線等各種線路兼收并存地集中到一根線上，通過它可以把上網、電視等送到各家各戶，用不著天線，也用不著有線電視的同軸電纜，到網上打IP電話時完全擺脫了電話線，整座建筑除了電線，只用一根光纜就包攬了全部家用電器的接線需要。

就目前狀態而言，接通有光纜的公寓樓人往往稱其為“光纜樓”。即使按照人住30年計算，整座樓也應該全部用光纜配線，屆時，只要兩端的電腦都相應更新配置，就馬上可以實現高速寬帶網，用戶的經濟負擔也會明顯減輕。以日本東京的一個住宅小區為例，每戶月費用為6000日元(日本工薪族平均月工資的1／40)，集體宿舍的公用設施，每人的月費用不到4000日元。原有住宅的逐戶布線難度較大，但是如今也行動起來了，NTT公司從去年12月開始為首都圈的原有住宅每家每戶布設光纜。進入樓棟之前部分共用NTT公司的一根主纜，每月3980日元，一戶可接人兩條光纜，以備將來數字電視開播時馬上就可以投入使用。光 纜

作為現代通訊網主要支柱之一的光纖通訊具有通訊容量大、傳送質量高、保密性好和抗電磁干擾等一系列優點，它已成為國際性的高科技產業。光是一種頻率極高的電磁波，經人為調制后，可以像其他電磁波一樣傳送出去。由于它的頻率極高，大約在2x1014至5x1014赫茲之間，因此有很寬的頻帶，幾乎可以把無限數量的信號調制到一根光纖的頻帶寬度之內。光沿著光纖傳播的方式與微波沿著波導傳播的方式很相似。透明的光纖外面涂覆著一層折射率低于芯材的材料，這樣光就產生內部全反射，信號被限制在光纖中傳播。在實際使用中通常把若干根光纖組合在一起并進行增強處理，制成像一般電纜一樣的光纜，這樣不僅進一步提高了光纖的強度，而且還使光纖系統的通訊量大大增加。

實現高速通訊有兩個秘密，一個是光的閃爍速度，一個是重疊傳送大量信號。用可見光來解釋就是把彩虹那樣不同波長的光通過三棱鏡來分路、重疊，這一技術已經成功地進行了每秒1-10吉比特的高速通訊實驗，實用化以后，電視臺可同時傳送150萬個頻道。