2019年，数码博主@老师好我叫何同学的一条5G测评视频引爆全网，足见大众对“5G”的好奇与期待。视频中显示，5G平均下载速率在700Mbps左右，差不多是4G的十倍快。5G的到来极大地提升了我们的通信效率。5G的发展离不开光纤通信技术的支持，那么5G与光纤背后有着怎样的密切联系呢？

5G信号通过基站发射出去，再由手机接收5G信号，因此我们才能正常上网浏览、看视频。5G信号到达基站后，再通过电缆、光纤等有线介质传输到电信机房。电信机房的网络设备通过光纤连接。正是有了光纤在机房做数据传输支撑，才有了5G信号。

《科学美国人》杂志曾评价说:“光纤通信是二战以来最有意义的四大发明之一。没有光纤通信，就不会有今天的互联网和通信网络。”如今，新一轮科技革命和产业变革在全球深入发展，各个领域对网络的依赖不断增强。在通信建设高需求的带动下，我国的光纤光缆产业迅猛发展。工信部显示，截至2022年底，我国累计建设开通5G基站231万个，总量占全球超过60%，实现了“县县通5G”“村村通宽带”，成为光纤通信技术世界最先进的国家之一。

今天就来带大家了解中国的光纤是如何只用了47年走向世界第一的。

世界光纤通信发展

光纤从最初的理论概念到真正可实现光通信的产品前后经历了100多年的时间。

1842年，瑞士物理学家Jean-Daniel Colladon演示了一个简单的实验，在装满水的木桶上钻孔，用灯从桶上方把水照亮。他惊讶地发现：水从水桶的小孔里流出来，水流弯曲，光线也跟着弯曲。这一现象，叫做光的全内反射作用。

1884年，《自然》杂志上刊登了“光喷泉”插图

实验中，光从水中射向空气，当入射角大于某一角度时，折射光线消失，全部光线都反射回水中。表面上看，光好像在水流中弯曲前进，实际上，在弯曲的水流里，光仍沿直线传播，只不过是在内表面上发生了多次全内反射传播。通过该实验，可以依靠光折射现象来引导光线的理论被提出。

1887年，英国科学家Charles Vernon Boys在实验室里先将玻璃棒加热，再用弓箭将玻璃棒射出，箭带动热玻璃在实验室里拉出了一道长长的玻璃纤维，世界上第一根光纤就此诞生。

高锟在英国的标准电信实验室测量熔融石英的透明度（图片来自皇冠体育投注：博物馆）

1966年，就职于英国标准电信实验有限￥皇冠体育投注：的华裔科学家高锟（K.C.Kao）首次提出玻璃丝可用于通信，现代光纤通信由此开始。1970年，美国首次制造出了3条长达30米长的光纤样品。1976年，世界第一条民用光纤通信线路开通，人类通信进入“光速时代”。

我国的光纤通信发展

只要提到我国的光纤通信发展就不得不提到我国的“光纤之父”赵梓森院士。

赵梓森（左2）与同事在熔炼车床前工作（图片来源：皇冠体育投注：博物馆）

20世纪70年代，美国、英国和日本等国相继调动顶尖科研资源花巨资研制光纤通信技术，此时的中国则受到西方科技封锁的影响，再加上新中国成立初期基础工业薄弱，光纤通信的研制工作举步维艰，进展非常缓慢。

就在这时，武汉邮电科学研究院的赵梓森院士在仔细研究高锟（K.C.Kao）发表的皇冠体育投注：光纤通信的论文《光频率介质纤维表面波导》后发现了光纤通信技术的巨大潜力。在此之后赵梓森院士不遗余力地呼吁、说服各层级领导支持和发展中国的光纤通信研究，在一无技术、二无设备、三无人员的情况下，开始了中国的光纤攻关。

经过近三年的努力，我国第一根实用型、短波长和阶跃型石英光纤终于在武汉邮电大学科学研究院内诞生，在此基础上我国第一条光纤通信线路也开始了生产建设，我国光纤通信技术和产业发展的新纪元正式开启。

在1977年举办的“邮电部工业学大庆展览会”上，赵梓森通过自行研制的光纤，成功传输黑白电视信号，引起了国家的重视，光纤通信因此被破格列为国家重点攻关项目，我国的光纤通信技术从此迈入了“快车道”。

光纤、激光器、通信机是光纤通信的三个基本要素。光纤虽然制造出来了，另外两者在当时都是空白，如果单靠自力更生需要很长时间的摸索，会极大地延误光纤通信在我国的推广使用。“在当时落后的生产设备和工艺条件下，想自力更生去攻关，都无从下手，连工具都没有。”赵梓森回忆那段经历，仍然感慨自己当时的勇气。他坚持认为，试验条件不是最重要的，关键在人，只要有心，任何限制都是可以突破的。终于在他的不懈努力和坚持下，光纤通信的三道“难关”都相继被攻克了。

“八二工程”——光缆建设现场

1981年9月，邮电部和国家科委确定在武汉建立一条光缆通信实用化系统，意在通过实际使用完成我国光纤通信商用试验以定型推广。一年后的12月31日，中国光纤通信的第一个实用化系统——“八二工程”按期全线开通并正式进入武汉市话网，这也标志着中国进入了光纤数字化通信时代。

1982年，武汉邮电科学研究院与武汉电信合作，在汉口、武昌之间建成我国第一个实用化的国产光纤通信工程。

1989年，我国第一条长途干线光缆——宁汉光缆开工，经过两年多的艰苦建设，于1991年建成开通。在宁汉光缆正式通过施工验收的第三天早上，中央人民广播电台向全世界转播了《人民邮电》报的一则消息：“邮电部决定，今后中国将不再建设中同轴电缆通信干线，并逐步建成以光缆为主的骨干通信网。”中国通信光缆骨干网建设的新时代开始了。

1994年5月12日，邮电部公布的《全国邮电“九五”计划纲要》第一次系统性地提出：到20世纪末，我国将全面建成“八纵八横”、覆盖全国省会城市和重点地区、连通世界的光缆传输骨干网。一个规模空前、科学先进的大型光缆骨干网的宏图全面成型。

1998年8月，在军民双方共同努力下，全长2754公里，“八纵八横”光缆网建设中施工条件最艰苦、难度最大的兰西拉光缆干线工程提前1年完成，再次创造了奇迹！

兰西拉光缆工程施工现场（图片来源皇冠体育投注：博物馆）

兰西拉光缆干线开通暨江泽民主席题词纪念雕塑揭幕仪式 （图片来源：皇冠体育投注：博物馆）

2000年10月27日，广州—昆明—成都间的通信光缆工程通过竣工验收。广昆成光缆干线的竣工投产，标志着历时8年、总长达8万余千米的“八纵八横”光缆骨干网全部建成投产。

2013 年后，国家陆续出台各项促进光纤网络建设的政策，在此背景下，国内宽带用户中光纤接入渗透率(FTTX)从2012年15.7%升至2018年90.4%。在国内光纤光缆供不应求背景下，光纤光缆全产业链迎来量价齐升的黄金时代。

2019年，我国科研人员首次实现了1.06P/S超大容量波分复用及空分复用的光传输系统实验，这项技术可以实现一根光纤近300亿人同时通话，它的成功也标志着我国在“超大容量、超长距离、超高速率”光通信系统研究领域迈向了新的台阶。

47年后的今天，中国成为光纤通信技术世界最先进的国家之一，全国通信网的传输光纤化超八成以上，光纤光缆年产量更是占全球一半以上，中国光纤光缆行业已经占据了全球的半壁江山。以5G、千兆光网为代表的“双千兆”网络，是建设制造强国和网络强国中的“两翼”和“双轮”，是新型基础设施的重要组成和承载底座。5G为社会各业提供了稳定的通信环境，光纤技术更是为5G的应用提供了有力支撑。随着5G覆盖率的日益增加，加之“互联网+”行动计划、“中国制造2025”“一带一路”大数据等国家政策的推动，我国光纤光缆发展前景可期。