第一篇：淺談?dòng)?jì)算機(jī)CADCAM技術(shù)的發(fā)展歷程

計(jì)算機(jī)CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展歷程

[摘要]文章論述了CAD/CAM的發(fā)展概況，在科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍、特點(diǎn)以及在未來市場的發(fā)展前景。

[關(guān)鍵詞]CAD/CAM，三維CAD，CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用和市場發(fā)展情況。

一、引言

CAD/CAM技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的，雖然這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展時(shí)間不長，但它的發(fā)展速度很快。目前它已經(jīng)成為新一代生產(chǎn)技術(shù)的核心，被公認(rèn)為提高制造業(yè)產(chǎn)生率和產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵。CAD在機(jī)械制造行業(yè)的應(yīng)用最早，也最為廣泛。CAD/CAM兩項(xiàng)技術(shù)雖然幾乎是同時(shí)誕生的，但在相當(dāng)長的時(shí)間里卻是按照各自軌跡獨(dú)立地發(fā)展來的。

二、CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展

CAD技術(shù)的發(fā)展大體經(jīng)歷了四個(gè)階段：

1、形成階段

1950年美國麻省理工學(xué)院采用陰極射線管（CRT）研制成功圖形顯示終端，實(shí)現(xiàn)了圖形的屏幕顯示，從此結(jié)束了計(jì)算機(jī)只能處理字符數(shù)據(jù)的歷史，并在此基礎(chǔ)上，孕育出一門新興學(xué)科——計(jì)算機(jī)圖形學(xué)。

2、發(fā)展階段

20世紀(jì)50年代后期出現(xiàn)了光筆，從此開始了交互式繪圖的歷史。

20世紀(jì)60年代初，屏幕菜單指點(diǎn)、功能鍵操作、光筆定位、圖形動(dòng)態(tài)修改等交互繪圖技術(shù)相繼出現(xiàn)。1962年美國人Ivan Sutherland 開發(fā)出第一個(gè)交互式圖形系統(tǒng)——Sketchpad。此后，相繼出現(xiàn)了一大批商品化CAD軟件系統(tǒng)。但是由于當(dāng)時(shí)顯示器太昂貴，CAD系統(tǒng)難以推廣。直到60年代末，顯示技術(shù)有了突破，CAD系統(tǒng)的性能價(jià)格比大大提高，CAD用戶開始每年以30%的速度逐年遞增。在顯示技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)也得到了很大發(fā)展，整個(gè)70年代，以1

第二篇：計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展展望

對(duì)未來機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展展望

------學(xué)科前沿知識(shí)聽課報(bào)告

通過對(duì)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用前沿課程的學(xué)習(xí)，我初步的了解了當(dāng)今機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀，機(jī)器人技術(shù)代表了如今科學(xué)技術(shù)的前沿，以后隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，機(jī)器人技術(shù)也必然在各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域有更加廣泛的應(yīng)用，各個(gè)領(lǐng)域更加智能的機(jī)器也將會(huì)不斷的涌現(xiàn)出來，具有更加智能化的機(jī)器人也會(huì)出現(xiàn)到我們?nèi)粘＜彝ド钪?，成為我們生活之中必不可少的東西。因此對(duì)機(jī)器人技術(shù)研究也會(huì)成為以后的一門非常重要的學(xué)科內(nèi)容，作為機(jī)電學(xué)院的學(xué)生來說，關(guān)注機(jī)器人技術(shù)的未來發(fā)展對(duì)我們今后的學(xué)習(xí)研究有著重要指導(dǎo)作用，通過學(xué)習(xí)，我對(duì)未來機(jī)器人技術(shù)發(fā)展有下面的幾點(diǎn)理解。

一、未來科學(xué)技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)關(guān)系越來越密切

從機(jī)器人的發(fā)展進(jìn)程可以看出，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)、信息技術(shù)等的飛速發(fā)展，使機(jī)器人在功能和技術(shù)層次上有了很大的提高，機(jī)器人的視覺、觸覺、自主控制等技術(shù)就是典型的代表。由于這些技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了機(jī)器人概念的延伸。20世紀(jì)80年代，將具有感覺、思考、決策和動(dòng)作能力的系統(tǒng)稱為智能機(jī)器人，這是一個(gè)概括的、含義廣泛的概念。這一概念不但指導(dǎo)了機(jī)器人技術(shù)的研究和應(yīng)用，而且又賦予了機(jī)器人技術(shù)向深廣發(fā)展的巨大空間，水下機(jī)器人、空間機(jī)器人、空中機(jī)器人、地面機(jī)器人、微小型機(jī)器人等各種用途的機(jī)器人相繼問世，許多夢想成為了現(xiàn)實(shí)。將機(jī)器人的單元技術(shù)滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域形成了各式各樣的新機(jī)器――機(jī)器人化機(jī)器。當(dāng)前與信息技術(shù)的交互和融合產(chǎn)生了“軟件機(jī)器人”、“網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人”；與納米技術(shù)、分子生物學(xué)的交叉和融合又產(chǎn)生了“納米機(jī)器人”；今后也許與克隆技術(shù)的結(jié)合將會(huì)產(chǎn)生“克隆機(jī)器人”問。這說明了機(jī)器人所具有的創(chuàng)新活力，也說明了客觀世界是一個(gè)相互作用，相互聯(lián)系的統(tǒng)一世界。任何一門學(xué)科都是對(duì)客觀世界某一方面或某種運(yùn)動(dòng)形式的本質(zhì)和規(guī)律的正確反映，客觀世界普遍聯(lián)系的特征也必然會(huì)在各門學(xué)科的思想、理論體系中反映出來，同時(shí)也決定了各門學(xué)科之間的相互聯(lián)系、相互依賴和相互作用的關(guān)系，決定了它們是一個(gè)有機(jī)聯(lián)系的科學(xué)整體。機(jī)器人融合了計(jì)算機(jī)、信息、自動(dòng)控制、機(jī)械、仿生等技術(shù)，從而使機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展與其它學(xué)科的技術(shù)發(fā)展極為密切?？v觀機(jī)器人的發(fā)展史，我們可以發(fā)現(xiàn)機(jī)器人是隨著其它學(xué)科的興旺發(fā)達(dá)而呈現(xiàn)出勃勃生機(jī)的。

相關(guān)學(xué)科理論與技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，而機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步又將刺激與推動(dòng)各相關(guān)學(xué)科理論與技術(shù)的不斷發(fā)展。機(jī)器人與其它學(xué)科的關(guān)系不僅僅是索取，它們是相互促進(jìn)，共同發(fā)展的伙伴。如微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等發(fā)展的同時(shí)，也促進(jìn)了機(jī)器人能力的發(fā)展，人工智能的發(fā)展，也促進(jìn)了智能機(jī)器人的產(chǎn)生和發(fā)展，納米技術(shù)的出現(xiàn)，導(dǎo)致了納米機(jī)器人的誕生，同時(shí)機(jī)器人的發(fā)展反過來又在促進(jìn)著生物科學(xué)、海洋科學(xué)、空間科學(xué)、人工智能等的發(fā)展，為它們提供必不可少的研究手段、研究載體，提高它們的研究效率和研究水平，縮短它們的研究周期。機(jī)器人的發(fā)展也給計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制、機(jī)械等提出了更高的要求，為它們提出了新的研究課題，促進(jìn)著它們的進(jìn)步和發(fā)展。

二、未來機(jī)器人的發(fā)展趨勢

隨著人類活動(dòng)領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展和對(duì)快捷舒適生活方式的要求，同時(shí)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和人工智能研究的逐步深入，本世紀(jì)機(jī)器人技術(shù)仍將會(huì)繼續(xù)保持高速的發(fā)展態(tài)勢，機(jī)器人的發(fā)展會(huì)呈現(xiàn)以下幾方面的趨勢：

1、開發(fā)具有高智能的智能機(jī)器人將成為機(jī)器人技術(shù)的一個(gè)發(fā)展重點(diǎn)。智能機(jī)器人具有較高的思維判斷能力，語言理解和表達(dá)能力，能夠較好地與人類交流，并能夠完成比較復(fù)雜的任務(wù)。

2、較強(qiáng)的自適應(yīng)性將成為未來機(jī)器人的一個(gè)重要發(fā)展方向。自適應(yīng)性強(qiáng)意味著機(jī)器人能夠自發(fā)調(diào)整自己的行為狀態(tài)來適應(yīng)外部環(huán)境的變化，從而提高了機(jī)器人工作的穩(wěn)定性。

3、在工業(yè)機(jī)器人大力普及的同時(shí)，服務(wù)性機(jī)器人將快速走進(jìn)人類生活的方方面面，而且擁有較強(qiáng)的語言交流能力，仿人形的外部特征的仿人機(jī)器人將極大拉近人類與機(jī)器人之間的距離。

4、多機(jī)器人協(xié)作以發(fā)揮群體智能的多機(jī)器人系統(tǒng)將越來越受到重視。雖然隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人的能力不斷提高, 機(jī)器人應(yīng)用的領(lǐng)域和范圍也在不斷擴(kuò)展，但是對(duì)于一些復(fù)雜的任務(wù)，單個(gè)機(jī)器人不再是最好的解決方案,而由是多個(gè)機(jī)器人組成的系統(tǒng)。機(jī)器人技術(shù)將是決定一個(gè)國家現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志。一個(gè)國家的機(jī)器人技術(shù)要發(fā)展首先需要國家的大力扶植,即國家從政策和資金上支持本國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期,日本出臺(tái)了一系列支持本國機(jī)器人發(fā)展的政策,如購買本國機(jī)器人的公司會(huì)在稅收上得到優(yōu)惠,大力鼓勵(lì)購買國產(chǎn)機(jī)器人,為機(jī)器人的發(fā)展提供了良好的環(huán)境；同時(shí)國家也在科研經(jīng)費(fèi)上支持機(jī)器人技術(shù)的研究,并以經(jīng)費(fèi)引導(dǎo)本國機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展方向,為以后日本成為機(jī)器人行業(yè)最大的生產(chǎn)國和出口國奠定了基礎(chǔ)，所以這也會(huì)是今后各國發(fā)展機(jī)器人的一個(gè)趨勢。

三、機(jī)器人在未來的發(fā)展前景

當(dāng)今機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展有兩個(gè)突出的特點(diǎn)：一是在橫向上，機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，機(jī)器人的種類日趨增多；一是在縱向上，機(jī)器人的性能不斷提高，并逐步向智

能化方向發(fā)展。21世紀(jì)，機(jī)器人技術(shù)將繼續(xù)是科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)。機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展必將對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)力的發(fā)展產(chǎn)生更加深遠(yuǎn)的影響。在未來的100年中，科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展將會(huì)使機(jī)器人技術(shù)提高到一個(gè)更高的水平。機(jī)器人將成為人類的伙伴，更加廣泛地參與人類的生產(chǎn)活動(dòng)和社會(huì)生活。人類生產(chǎn)活動(dòng)的需要是生產(chǎn)作業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的基本動(dòng)力，社會(huì)的科學(xué)技術(shù)水平是機(jī)器人技術(shù)的基礎(chǔ)。

目前，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展尚存在許多待解決的瓶頸問題。從仿生學(xué)角度看，現(xiàn)代機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還是相當(dāng)笨重的，雖然人們曾經(jīng)努力創(chuàng)造了數(shù)種用于機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，但是現(xiàn)在還沒有任何驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能與人的肌肉相媲美；需要研究體積小、重量輕、出力大、靈敏度高的新型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，用于取代現(xiàn)在使用的笨重的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；對(duì)于移動(dòng)機(jī)器人來說，還需要解決可攜帶能源問題，研究新型高效能源?，F(xiàn)在使用的蓄電池的體積和重量，相對(duì)其蓄電容量來講，顯得太大、太重；計(jì)算機(jī)的信息傳輸與處理速度還不夠快，還不能滿足機(jī)器人實(shí)時(shí)感知系統(tǒng)的需要；機(jī)器人的“思維能力”也將取決于計(jì)算機(jī)的智能化程度；傳感器的微型化和集成化仍然不能滿足機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展需要；納米機(jī)器人的研究，需要人們對(duì)生命過程分子水平生物學(xué)原理的每一步都有深刻的認(rèn)識(shí)；水下機(jī)器人的研究，要求解決動(dòng)力定位的控制問題、遠(yuǎn)距離水下通信和能源問題；為了提高太空機(jī)器人的可靠性和靈活性，促進(jìn)其智能化和微型化，需要研究用靈巧的、可變形的材料來代替電動(dòng)機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)；機(jī)器人的進(jìn)化研究，需要人們搞情人類社會(huì)進(jìn)化的每一步，研究其機(jī)器實(shí)現(xiàn)的方法等。

總而言之，機(jī)器人作為一種高技術(shù)，是不斷發(fā)展和完善的，這種不斷的發(fā)展和完善是通過技術(shù)革命的內(nèi)在推動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)的，機(jī)器人的發(fā)展給現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)提出了亟待解決的問題，問題的解決又將極大地推動(dòng)機(jī)器人的進(jìn)步。在21世紀(jì)的未來，科學(xué)技術(shù)更加發(fā)達(dá)，機(jī)器人種類更加繁多，機(jī)器人家族將會(huì)越來越興旺，機(jī)器人也將越來越多才多藝，越來越聰明伶俐，伴隨著機(jī)器人的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，必然也會(huì)極大地推動(dòng)著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類社會(huì)的進(jìn)步，因此我堅(jiān)信機(jī)器人發(fā)展將使世界的明天更加絢麗多彩。作為機(jī)電學(xué)院的一員，我們也要更多的了解和學(xué)習(xí)更多的學(xué)科前沿知識(shí)，了解科學(xué)技術(shù)的最新成果，不斷的學(xué)習(xí)和研究，用自己的知識(shí)為人類社會(huì)的發(fā)展做出自己的貢獻(xiàn)。

第三篇：淺析我國海水淡化技術(shù)發(fā)展歷程

沈陽萊特萊德膜分離技術(shù)有限公司 binteer.cn

淺析我國海水淡化技術(shù)發(fā)展歷程

由于我國早期的**，是我國的科技一度落后在國際水平之后，早在1958年，石松等元老級(jí)研究員首先在我國開展膜電滲析海水淡化工藝研究。早在五年前，美國C.E.Reid建議美國將反滲透海水淡化技術(shù)研究列入國家計(jì)劃。起步上已早于我國。

緊隨起后1967年，我國國家科委組織全國在水處理等領(lǐng)域的各類精英會(huì)戰(zhàn)海水淡化。

1970年，會(huì)戰(zhàn)主力匯集我國的浙江省杭州市，組織了全國第一個(gè)淡化研究室。這期間，他們一直用電滲析技術(shù)進(jìn)行研制海洋監(jiān)測專用微孔濾膜，建成了世界最大的電滲析淡化站—西沙永興島淡化站。一度在海水淡化方面成為世界領(lǐng)軍人物，值得所有國人驕傲。

1982年，中國海水再利用協(xié)會(huì)批準(zhǔn)在杭州成立。但是，因?yàn)榻?jīng)歷了十年浩劫，還是衰弱下去了。此時(shí)，遠(yuǎn)在大洋彼岸的美國新型淡化技術(shù)已經(jīng)赫然問世。領(lǐng)先世界各國。成為海水淡化領(lǐng)域的霸主。

1984年，中國開始對(duì)膜技術(shù)重視了，但是，美國的復(fù)合膜已經(jīng)大面積商業(yè)化并投入到國家和民用中去了。

1992年，國家為了追趕膜方面技術(shù)與世界的差距，國家科委組建國家液體分離膜工程技術(shù)研究中心，開始悄悄研制國產(chǎn)反滲透膜。

關(guān)于海水淡化成本，目前主流的海水淡化技術(shù)主要是反滲透、多級(jí)閃蒸和低溫多效，其中反滲透運(yùn)行成本最低，耗電4度左右，再加上化學(xué)品費(fèi)。直接運(yùn)行成本就是這兩種，如電費(fèi)按0.6元/度計(jì)，如再考慮人工、維修、反滲透膜更換等費(fèi)用，運(yùn)行成本一般在3-4元/噸淡水。由此算來海水淡化成本還是比較低的，但是盡管如此，節(jié)水意識(shí)還是不可少的。

世界上淡水資源不足，已成為人們?nèi)找骊P(guān)注的問題。有人預(yù)言，19世紀(jì)爭煤，20世紀(jì)爭油，21世紀(jì)可能爭水。

中國有關(guān)海水的淡化產(chǎn)業(yè)雖基本具備了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展條件，但創(chuàng)新能力、裝備的研發(fā)能力、等方面與國外仍有較大的差距。當(dāng)前最重要的是盡快形成中國淡化水設(shè)備市場的完整產(chǎn)業(yè)鏈條。海水淡化成本降低，發(fā)展膜與膜材料、等核心技術(shù)，研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新工藝、新裝備和新產(chǎn)品，提高關(guān)鍵材料和核心設(shè)備的國產(chǎn)化，增強(qiáng)自主建設(shè)大型工程的能力。

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第四篇：煙草流通業(yè)物流技術(shù)發(fā)展歷程

煙草流通業(yè)物流技術(shù)發(fā)展歷程

第一階段：引進(jìn)時(shí)期，以國外物流技術(shù)為主導(dǎo)，代表項(xiàng)目是瑞士Swisslog公司承建的上海海煙物流中心，是我國規(guī)模最大、自動(dòng)化程度最高的物流配送中心。

第二階段：合作時(shí)期，國內(nèi)供應(yīng)商集成國外產(chǎn)品，代表項(xiàng)目是昆船公司成功集成了進(jìn)口的堆垛機(jī)、機(jī)器人、件煙高速分揀系統(tǒng)等設(shè)備，建成的深圳煙草物流配送中心。

第三階段：模仿時(shí)期，代表項(xiàng)目是白沙集團(tuán)卷煙配送中心。除配置了托盤和件煙為存儲(chǔ)單元的高架立體倉庫以外，還采用件煙自動(dòng)補(bǔ)貨技術(shù)，將通道式分揀機(jī)、塔式分揀機(jī)和電子標(biāo)簽分揀貨架組成了全國產(chǎn)設(shè)備的條煙分揀系統(tǒng)。

第四階段：自主時(shí)期，在此階段涌現(xiàn)出一批勇于自主創(chuàng)新的國內(nèi)供應(yīng)商，代表項(xiàng)目是北京卷煙配送中心和杭州卷煙配送中心，都以建造采用全新設(shè)計(jì)理念的高效率全自動(dòng)分揀系統(tǒng)為目標(biāo)，但結(jié)果證明，系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效果與設(shè)計(jì)能力還有相當(dāng)?shù)牟罹唷?/p>

第五階段：實(shí)用時(shí)期，在追求高自動(dòng)化受到挫折后，煙草流通業(yè)回歸到了最初機(jī)械加手工的時(shí)期，設(shè)計(jì)方案都十分謹(jǐn)慎，要求簡單實(shí)用，代表項(xiàng)目是重慶卷煙配送中心。在此階段，國家煙草專賣局下發(fā)了《關(guān)于構(gòu)建行業(yè)現(xiàn)代物流系統(tǒng)的指導(dǎo)意見》，明確了物流系統(tǒng)指導(dǎo)思想、總體目標(biāo)以及具體的措施和要求。

第六階段：優(yōu)化時(shí)期，煙草物流從人工搬運(yùn)、自然堆放，到使用高架立體倉庫存儲(chǔ)；由手工加機(jī)械的電子標(biāo)簽揀選系統(tǒng)，到實(shí)行了自動(dòng)分揀、自動(dòng)包裝，物流技術(shù)的應(yīng)用水平快速提高。同時(shí)，煙草流通業(yè)借助外力，如專業(yè)的咨詢公司對(duì)其建設(shè)規(guī)劃、定位和總體目標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)、科學(xué)的分析論證，加上國家煙草專賣局嚴(yán)格進(jìn)行項(xiàng)目審批，規(guī)范了物流系統(tǒng)的建設(shè)。

第五篇：光纖通信技術(shù)發(fā)展歷程、特點(diǎn)及現(xiàn)狀

學(xué)號(hào)： 20085044013 本科學(xué)年論文

學(xué)

院

物理電子工程學(xué)院

專

業(yè)

電子科學(xué)與技術(shù)

年

級(jí)

2008級(jí)

姓

名

王震

論文題目

光纖通信技術(shù)發(fā)展歷程、特點(diǎn)及現(xiàn)狀

指導(dǎo)教師

張新偉

職稱

講師

成績

2012年1月10日

目 錄

摘 要.......................................................1 Abstract................................................................1 緒 論.......................................................1 1光纖通信發(fā)展歷程..........................................1 1.1 世界光纖通信發(fā)展史.....................................1 1.2 中國光纖通信發(fā)展史.....................................2 2 光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)........................................3 2.1 頻帶極寬，通信容量大...................................3 2.2 損耗低，中繼距離長.....................................3 2.3 抗電磁干擾能力強(qiáng).......................................3 2.4 無串音干擾，保密性好...................................3 3 不斷發(fā)展的光纖通信技術(shù)....................................3 3.1 SDH系統(tǒng)...............................................3 3.2 不斷增加的信道容量.....................................3 3.3 光纖傳輸距離...........................................4 3.4 向城域網(wǎng)發(fā)展...........................................4 3.5 互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需求與下一代全光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢.................4 4 結(jié)束語....................................................4 參考文獻(xiàn)....................................................4

光纖通信技術(shù)發(fā)展歷程、特點(diǎn)及現(xiàn)狀

摘 要：光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健９饫w通信是以其傳輸頻帶寬、通信容量大、中繼距離長、損耗低特點(diǎn)，并具有抗電磁干擾能力強(qiáng)，保密性好的優(yōu)勢，光纖通信不僅可以應(yīng)用在通信的主干線路中，還可以應(yīng)用在電力通信控制系統(tǒng)中，進(jìn)行工業(yè)監(jiān)測、控制，而且在軍事領(lǐng)域的用途也越來越為廣泛。光纖通信技術(shù)正朝著超大容量、超長距離傳輸和交換、全光網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：光纖通信；發(fā)展歷程；特點(diǎn)；發(fā)展現(xiàn)狀

緒論

光纖通信技術(shù)已成為現(xiàn)代通信的主要通信方式，在現(xiàn)代信息網(wǎng)中起著非常重要的作用，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，大容量光纖通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，光電子技術(shù)將起到越來越重要的作用。光電子技術(shù)將繼微電子技術(shù)之后再次推動(dòng)人類科學(xué)技術(shù)的革命。有專家預(yù)測，21世紀(jì)將是“光子世紀(jì)”，十年內(nèi)，光子產(chǎn)業(yè)可能會(huì)全面取代傳統(tǒng)電子工業(yè)，成為本世紀(jì)最大的產(chǎn)業(yè)。光纖通信又進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展的新時(shí)期，而這一次發(fā)展將涉及信息產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，其范圍更廣，技術(shù)更新，難度更大，動(dòng)力更強(qiáng)，無疑將對(duì)21世紀(jì)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步產(chǎn)生巨大影響。光纖通信發(fā)展歷程

1.1 世界光纖通信發(fā)展史

光纖的發(fā)明，引起了通信技術(shù)的一場革命，是構(gòu)成21世紀(jì)即將到來的信息社會(huì)的一大要素。

1966年出生在中國上海的英籍華人高錕，發(fā)表論文《光頻介質(zhì)纖維表面波導(dǎo)》，提出用石英玻璃纖維（光纖）傳送光信號(hào)來進(jìn)行通信，可實(shí)現(xiàn)長距離、大容量通信。于1970年損失為20db/km的光纖研制出來了。據(jù)說康寧公司花費(fèi)3000萬美元，得到30米光纖樣品，認(rèn)為非常值得。這一突破，引起整個(gè)通信界的震動(dòng)，世界發(fā)達(dá)國家開始投入巨大力量研究光纖通信。1976年，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室在亞特蘭大到華盛頓間建立了世界第一條實(shí)用化的光纖通信線路，速率為45Mb/s，采用的是多模光纖，光源用的是發(fā)光管LED，波長是0.85微米的紅外光。在上世紀(jì)70年代末，大容量的單模光纖和長壽命的半導(dǎo)體激光器研制成功。光纖通信系統(tǒng)開始顯示出長距離、大容量無比的優(yōu)越性。

按理論計(jì)算：就光纖通信常用波長1.3微米和1.55微米波長窗口的容量至少有25000GHz。自然會(huì)想到采用多波長的波分復(fù)用技術(shù)WDM。1996年WDM技術(shù)取得突破，貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)展了WDM技術(shù)，美國MCI公司在1997年開通了商用的WDM線路。光纖通信系統(tǒng)的速率從單波長的2.5Gb/s和10Gb/s爆炸性地發(fā)展到多波長的Tb/s(1Tb/s=1000Gb/s)傳輸。當(dāng)今實(shí)驗(yàn)室光系統(tǒng)速率已達(dá)10Tb/s，幾乎是用之不盡的，所以它的前景輝煌。1.2 中國光纖通信發(fā)展史

1973年，世界光纖通信尚未實(shí)用。郵電部武漢郵電科學(xué)研究院（當(dāng)時(shí)是武漢郵電學(xué)院）就開始研究光纖通信。由于武漢郵電科學(xué)研究院采用了石英光纖、半導(dǎo)體激光器和編碼制式通信機(jī)正確的技術(shù)路線，使我國在發(fā)展光纖通信技術(shù)上少走了不少彎路，從而使我國光纖通信在高新技術(shù)中與發(fā)達(dá)國家有較小的差距。

我國研究開發(fā)光纖通信正處于十年**時(shí)期，處于封閉狀態(tài)。國外技術(shù)基本無法借鑒，純屬自己摸索，一切都要自己搞，包括光纖、光電子器件和光纖通信系統(tǒng)。就研制光纖來說，原料提純、熔煉車床、拉絲機(jī)，還包括光纖的測試儀表和接續(xù)工具也全都要自己開發(fā)，困難極大。武漢郵電科學(xué)研究院，考慮到保證光纖通信最終能為經(jīng)濟(jì)建設(shè)所用，開展了全面研究，除研制光纖外，還開展光電子器件和光纖通信系統(tǒng)的研制，使我國至今具有了完整的光纖通信產(chǎn)業(yè)。

1978年改革開放后，光纖通信的研發(fā)工作大大加快。上海、北京、武漢和桂林都研制出光纖通信試驗(yàn)系統(tǒng)。1982年郵電部重點(diǎn)科研工程“八二工程”在武漢開通。該工程被稱為實(shí)用化工程，要求一切是商用產(chǎn)品而不是試驗(yàn)品，要符合國際CCITT標(biāo)準(zhǔn)，要由設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)、工人施工，而不是科技人員施工。從此中國的光纖通信進(jìn)入實(shí)用階段。

在20世紀(jì)80年代中期，數(shù)字光纖通信的速率已達(dá)到144Mb/s，可傳送1980路電話，超過同軸電纜載波。于是，光纖通信作為主流被大量采用，在傳輸干線上全面取代電纜。經(jīng)過國家“六五”、“七五”、“八五”和“九五”計(jì)劃，中國已建成“八縱八橫”干線網(wǎng)，連通全國各省區(qū)市。現(xiàn)在，中國已敷設(shè)光纜總長約250萬公里。光纖通信已成為中國通信的主要手段。在國家科技部、計(jì)委、經(jīng)委的安排下，1999年中國生產(chǎn)的8×2.5Gb/s WDM系統(tǒng)首次在青島至大連開通，隨之沈陽至大連的32×2.5Gb/s WDM光纖通信系統(tǒng)開通。2005年3.2Tbps超大容量的光纖通信系統(tǒng)在上海至杭州開通，是至今世界容量最大的實(shí)用線路。

中國已建立了一定規(guī)模的光纖通信產(chǎn)業(yè)。中國生產(chǎn)的光纖光纜、半導(dǎo)體光電子器件和光纖通信系統(tǒng)能供國內(nèi)建設(shè)，并有少量出口。光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 頻帶極寬，通信容量大

光纖的傳輸帶寬比銅線或電纜大得多。對(duì)于單波長光纖通信系統(tǒng)，由于終端設(shè)備的限制往往發(fā)揮不出帶寬大的優(yōu)勢。因此需要技術(shù)來增加傳輸?shù)娜萘浚芗ǚ謴?fù)用技術(shù)就能解決這個(gè)問題。2.2 損耗低，中繼距離長

目前，商品石英光纖和其它傳輸介質(zhì)相比的損耗是最低的；如果將來使用非石英極低損耗傳輸介質(zhì)，理論上傳輸?shù)膿p耗還可以降到更低的水平。這就表明通過光纖通信系統(tǒng)可以減少系統(tǒng)的施工成本，帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益。2.3 抗電磁干擾能力強(qiáng)

石英有很強(qiáng)的抗腐蝕性，而且絕緣性好。而且它還有一個(gè)重要的特性就是抗電磁干擾的能力很強(qiáng)，它不受外部環(huán)境的影響，也不受人為架設(shè)的電纜等干擾。這一點(diǎn)對(duì)于在強(qiáng)電領(lǐng)域的通訊應(yīng)用特別有用，而且在軍事上也大有用處。2.4 無串音干擾，保密性好

在電波傳輸?shù)倪^程中，電磁波的傳播容易泄露，保密性差。而光波在光纖中傳播，不會(huì)發(fā)生串?dāng)_的現(xiàn)象，保密性強(qiáng)。除以上特點(diǎn)之外，還有光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè)；光纖的原材料資源豐富，成本低；溫度穩(wěn)定性好、壽命長。正是因?yàn)楣饫w的這些優(yōu)點(diǎn)，光纖的應(yīng)用范圍越來越廣。不斷發(fā)展的光纖通信技術(shù)

3.1 SDH系統(tǒng)

光通信從一開始就是為傳送基于電路交換的信息的，所以客戶信號(hào)一般是TDM的連續(xù)碼流，如PDH、SDH等。伴隨著科技的進(jìn)步，特別是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，傳輸數(shù)據(jù)也越來越大。分組信號(hào)與連續(xù)碼流的特點(diǎn)完全不同，它具有不確定性，因此傳送這種信號(hào)，是光通信技術(shù)需要解決的難題。而且兩種傳送設(shè)備也是有很大區(qū)別的。3.2 不斷增加的信道容量 光通信系統(tǒng)能從PDH發(fā)展到SDH，從155Mb/s發(fā)展到l0Gb/s，近來，40GB/s已實(shí)現(xiàn)商品化。專家們在研究更大容量的，如160Gb/s(單波道)系統(tǒng)已經(jīng)試驗(yàn)成功，目前還在為其制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。此外，科學(xué)家還在研究系統(tǒng)容量更大的通訊技術(shù)。3.3 光纖傳輸距離

從宏觀上說，光纖的傳輸距離是越遠(yuǎn)越好，因此研究光纖的研究人員們，一直在這方面努力。在光纖放大器投入使用后，不斷有對(duì)光纖傳輸距離的突破，為增大無再生中繼距離創(chuàng)造了條件。3.4 向城域網(wǎng)發(fā)展

光傳輸目前正從骨干網(wǎng)向城域網(wǎng)發(fā)展，光傳輸逐漸靠近業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)。而人們通常認(rèn)為光傳輸作為一種傳輸信息的手段還不適應(yīng)城域網(wǎng)。作為業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，既接近用戶，又能保證信息的安全傳輸，而用戶還希望光傳輸能帶來更多的便利服務(wù)。3.5 互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需求與下一代全光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢

近年來，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)發(fā)展迅速，IP業(yè)務(wù)也隨之火爆。研究表明，隨著IP業(yè)的迅速發(fā)展，通信業(yè)將面臨“洗牌”，并孕育著新技術(shù)的出現(xiàn)。隨著軟件控制的進(jìn)一步開發(fā)和發(fā)展，現(xiàn)代的光通信正逐步向智能化發(fā)展，它能靈活的讓營運(yùn)者自由的管理光傳輸。而且還會(huì)有更多的相關(guān)應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而生，為人們的使用帶來更多的方便。

綜上所述，以高速光傳輸技術(shù)、寬帶光接入技術(shù)、節(jié)點(diǎn)光交換技術(shù)、智能光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，并面向IP互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的光波技術(shù)是目前光纖傳輸?shù)难芯繜狳c(diǎn)，而在以后，科學(xué)家還會(huì)繼續(xù)對(duì)這一領(lǐng)域的研究和開發(fā)。從未來的應(yīng)用來看，光網(wǎng)絡(luò)將向著服務(wù)多元化和資源配置的方向發(fā)展，為了滿足客戶的需求，光纖通信的發(fā)展不僅要突破距離的限制，更要向智能化邁進(jìn)。結(jié)束語

現(xiàn)在光通信網(wǎng)絡(luò)的容量雖然已經(jīng)很大，但還有許多應(yīng)用能力在閑置，今后隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展先導(dǎo)的信息需求也必然不斷增長，一定會(huì)超過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)能力，推動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的繼續(xù)發(fā)展。因此，光纖通信技術(shù)在應(yīng)用需求的推動(dòng)下，一定不斷會(huì)有新的發(fā)展。

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