光导纤维的出现使海缆通信取得跨越式发展。光，也许是最平常却最不平常的东西。它时刻在人身旁，却又一直无法捕捉称量。1870年的一天，英国物理学家丁达尔（JohnTyndall)在皇家学会演讲厅讲述光的全反射原理时，做了一个简单的实验：他在装满水的桶壁上钻个孔，然后用灯从桶上边把水照亮，结果人们看到光线顺着流出的水柱而弯曲。1955年，英国伦敦帝国学院的卡帕（NarinderKapany）博士根据光的折射原理，发明了用玻璃制成了极细的光导纤维。其后不断有科学家尝试利用玻璃纤维来传递信息，但由于光线在长距离传输过程中衰减损耗耗率过高而难以实现。
直到上世纪60年代，英国华裔科学家高锟博士和研究小组，在详细研究了玻璃介质的传输损耗后，于1966年7月，在PIEE杂志上发表了题为《用于光频的介质纤维表面波导》的论文，提出制造光纤的玻璃纯度是降低光能损耗的关键，而熔炼石英正是可以制造高纯度玻璃的材质。他预言通过加强原材料提纯，加入适当的掺杂剂，只要把光纤的衰耗系数降低到每公里20分贝以下就可用于通信。而当时世界上用于工业和医学方面的光纤材料，衰耗系数高达每公里1000分贝！高锟的设想被认为是可望不可及的。为此，他不得不担当起一个“布道者”的角色，四处拜访玻璃工厂，宣扬他的理论。
四年后的1970年，美国康宁玻璃（CorningGlass）根据高锟的设想，花费3000万美元用改进型化学气相沉积法（MCVD法）制造出当时世界上第一根超低耗光纤，得到30米光纤样品，首次迈过了“20分贝/公里”门槛。这一突破，引起世界通信界的震动，发达国家开始投入巨大力量研究光纤通信。之后技术慢慢的提升，1972年光纤衰耗降到4分贝/公里，1974年降到1.1分贝/公里，1979年日本电报电线分贝/公里的极低损耗石英光纤（1.5微米），1990年康宁研制的光纤衰耗降到0.14分贝/公里，这已经接近石英光纤的理论衰耗极限值0.1分贝/公里。
光纤按材质分为无机光纤和高分子光纤，无机光纤材料又分为单组分和多组分两类。单组分即石英，主要的组成原材料为四氯化硅、三氯氧磷和三溴化硼等。其纯度要求铜、铁、钴、镍、锰、铬、钒等过渡金属离子杂质含量低于10ppb，除此之外,OH-离子要求低于10ppb。多组分的原料较多，主要有二氧化硅、三氧化二硼、硝酸钠、氧化铊等，这样一种材料尚未普及。高分子光纤是以透明聚合物制得的光导纤维，芯材为高纯度高透光性的聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯抽丝制得的纤维，外层为含氟聚合物或有机硅聚合物等。
另外从光源器件看：1970年，美国贝尔实验室研制出世界上第一只在室温下连续波工作的砷化镓铝半导体激光器，为光纤通信找到了合适的光源器件。后来逐渐发展到性能更好、寿命达几万小时的异质结条形激光器和现在的分布反馈式单纵模激光器（DFB）以及多量子阱激光器（MQW）。光接收器件也从简单的硅PIN光二极管发展到量子效率达90%的Ⅲ-V族雪崩光二极管APD。
正是光纤制造技术和光电器件制造技术的快速的提升，以及大规模、超大规模集成电路技术和微处理机技术的发展，带动了光纤通信系统从小容量到大容量、从短距离到长距离、从低水平到高水平、从旧体制（PDH）到新体制（SDH）的迅猛发展。1976年，美国贝尔实验室在亚特兰大到华盛顿间建立了世界第一条实用化的光纤通信线Mb/s，采用的是多模光纤，光源用的是发光管LED，波长是0.85微米，中继距离为10公里。1980年，多模光纤通信系统商用化（140Mb/s），并着手单模光纤通信系统的现场试验工作。1990年单模光纤通信系统进入商用化阶段（565Mb/s），并陆续制定数字同步体系（SDH）的技术标准。1995年2.5Gb/s的SDH产品进入商用化阶段。1996年10Gb/s的SDH产品进入商用化阶段。1997年采用零色散移位光纤和波分复用技术（WDM）的20Gb/s和40Gb/sSDH产品试验取得重大突破。此外，在光弧子通信、超长波长通信和相干光通信方面也正在取得巨大进展。
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