二、光纤的技术进步之路
光纤通信商用化以来，由于市场需求和技术进步的推动，光纤品种和特性及应用经历了下述三个重要发展阶段。
表1 多模光纤和单模光纤的通信波段汇总
1．多模光纤（第一窗口、第二窗口）
1972～1981年间是多模光纤研发和应用期。前期第一个使用的波长是850nm，称为第一窗口。先开发使用阶跃型多模光纤。接着开发了A1a类梯度多模光纤（50/125），其衰减3.0～3.5dB/km，带宽200～800MHz×km，数值孔径0.20±0.02或0.23±0.02；以后又开发使用A1b类梯度多模光纤（62.5/125），其衰减3.0～3.5dB/km，带宽100～800MHz×km,数值孔径0.275±0.015。这两种光纤与850nm附近波长LED（发光二极管）相配合，形成光通信系统。LED光谱宽度40nm，注入光功率5或20μW，最大比特速度5或60Mbit/s。
从70年代末到80年代初开发了第二窗口（1300nm）。A1a类光纤衰减0.8～1.5dB/km，带宽200～1200MHz×km；A1b类光纤衰减0.8～1.5dB/km，带宽200～1000MHz×km。与它们相配合使用的是高辐射LED，其光谱宽度120nm，注入光功率20μW，最大比特率100Mbit/s。
2．G.652、G.653及G.654单模光纤（第二、三窗口）
1982～1992年是G.652及G.653、G.654单模光纤开始大规模应用期，打开了光纤的第二窗口（1310nm）和第三窗口（1550nm）。1973～1977年世界各大光纤制造商开发了各种先进的预制棒生产工艺。康宁开发出OVD技术；日本的NTT、住友、古河、藤仓等联合开发出VAD技术；朗讯改善了MCVD技术；荷兰菲力浦开发了PCVD技术。1982年由美国开始，日、德等国家紧跟，世界上开始大量建设G.652单模光纤长途工程。单模光纤市场需求大增刺激了其大规模生产。这时康宁的OVD进一步提高了沉积速率，VAD、MCVD、PCVD都外加套管来作为增大预制棒的措施。以后各家都照着两步法的混合工艺来加大预制棒。90年代法国阿尔卡特开发了APVD技术（MCVD+等离子喷涂工艺）。各大光纤制造商制造技术的重大进步，为常规单模光纤的广泛应用创造了更好的条件。1984年开始用第三窗口（1550nm）。1984年CCITT发布G.651和G.652标准。到1985年，G.652光纤1310nm损耗已达0.35dB/km，1550nm损耗已达0.21dB/km。
1985年日本、美国研发的G.653色散位移光纤商用化，其特点是把零色散点从第二窗口移到第三窗口，1550nm波长不仅损耗最低，而且色散也最小，1988年CCITT发布G.653标准。此光纤大量用于日本的通信干线。90年代初，掺铒光纤放大器（EDFA）开始商用化促使密集波分复用（DWDM）提上议事日程。但G.653光纤在1550nm波长处的零色散造成DWDM系统波道间的非线性干扰十分严重，因而没在世界上推广开来。1995年我国建设京九光缆工程，24芯纤中用了六根G.653光纤，一直没开通，以后我国也没用G.653光纤。
这一时期还产生了一种截止波长移位的光纤，它在1550nm处不但损耗低，而且微弯损耗小，适合使用光放大器的长途干线系统和海底光缆系统，CCITT1988年发布G.654标准。
3．光纤通信窗口全打开，光纤特性大进展
1993～2006年期间光纤通信窗口扩展到4、5窗口及S波段，光纤通信窗口全打开，新开发四种新品种光纤，光纤特性更趋完善。
（1）非零色散位移单模光纤（第三、第四窗口）
为抑制密集波分复用（DWDM）系统中的四波混频（FWM）和交叉相位调制（XPM），减小光通道间的非线性干扰，非零色散位移光纤（WZDSF）在1993年问世了。先是朗讯推出真波光纤，接着康宁推出了大有效面积LEAF光纤。这些光纤一开始工作在第三窗口，即C波段（1530nm～1565nm），1995年后扩展到第四窗口，即L波段（1565nm～1625nm）。1996年ITU-T制定了G.655标准。1998后在全世界得到广泛应用。以后光纤特性逐渐提高，标准也在不断趋向完善。
（2）低水峰单模光纤G.652C（第五窗口）
朗讯1998年推出了全波光纤即低水峰光纤，使1383nm的水峰几乎不存在(衰减〈0.31dB/km〉)，打开了光纤的第五窗口，即E波段（1360nm～1460nm）。中国1999年开始用全波光纤做光缆，用于九江电信。2000年ITU-T制定了G.652C标准。2001年康宁做出了低水峰光纤。2002年G.652C光纤在全世界推广开来。从此单模光纤从1260nm至1625nm波长范围内，具有优异的衰减性能。2002年5月ITU-T对于单模光纤通信系统光波段划分为O、E、S、C、L、U。多模光纤850nm称为第一窗口，单模光纤O带为第2窗口，C带称第3窗口，L带为第4窗口，E带为第5窗口。多模光纤和单模光纤的通信波段汇总见表1所示。
（3）PMD问题提出，导致了单模光纤新品种的产生
90年代末，光通信速率提高到10Gbit/s，在DWDM系统中光纤的偏振模色散PMD将限止光纤的传输距离。2000年ITU-T把G.652光纤分成G.652A、G.652B、G.652C，把G.655光纤分成G.655A和G.655B。其中G.652A和G.655A不作PMD要求；G.652B、G.652C和G.655B等光纤的PMD系数链路设计最大值PMDQ为0.5PS/km1/2。由于G.652光纤的标准规范，产品特性比较一致，而G.655光纤种类多且变化快，不少运营商宁用G.652光纤而不用G.655光纤。
2003年ITU-T又颁布了G.652的新标准，把G.652分为G.652A、G.652B、G.652C、G.652D。G.652A和G.652C的PMDQ最大值为0.5PS/km1/2，用于2.5G单通道SDH系统和10G以太网（40km）系统。G.652B和G.652D的PMDQ最大值为0.2PS/km1/2，用于10G单通道和多通道SDH系统和40G（局内应用）系统。
（4）G.656光纤问世，非零色散位移单模光纤扩展到S波段
日本住友、藤仓、法国阿尔卡特等公司努力把非零色散位移光纤的波段扩展到S波段（1460nm～1530nm）。2004年ITU-T发布了G.656标准，在S、C、L波段（1460nm～1625nm）都可搞DWDM，而且色散控制在2.0～14PS/（nm×km）范围内，且色散为正值。
（5）G.657光纤问世
2006年末，ITU-T又制定了新标准G.657光纤，它是一种接入网用弯曲不灵敏性单模光纤。这表明光纤通信界不仅关注长途干线网、城域网，对接入网也高度重视。
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