世界当代科技史-第19节
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论文，指出光信号在玻璃纤维中损耗太大的原因在于其中含有过量的金属离
子。他们认为，通过减少金属离子的含量并改进拉丝工艺提高材料均匀性，
是可以用光纤进行激光通信的。这一思想对以后光纤通信的实现产生了重要
影响。为此高锟获得了1979年度的国际伊利申通信奖。
1970年，美国康宁公司的莫若利用高强度的二氧化硅材料研制出衰减为
每公里20分贝的光纤，使光纤技术有重大突破，接近了实用阶段。恰好在这
一年，适用光纤通信的光源半导体激光器问世。这两项技术的进展对光纤通
信的实现具有决定性意义。此后，光纤技术迅速发展，1972年达到每公里衰
减4分贝，1976年则为每公里0。47分贝。
1975年，美国贝尔实验室的莱因哈特和洛根发明了加工处理光信号的集
成光路，使光纤通信向实用迈进了一步。
1976年，世界上首次光缆通信试验在美国亚特兰大城获得成功。其传输
距离达10公里，可进行672路电话同时通话。1977年，日本进行了60公里
光纤通信试验，每8公里设一个中继站。这次试验用的是8根光纤制成的光
缆，每根光纤可通480路电话。1979年，法国光缆电视试验成功。同年，欧
洲第一条光缆线路在原联邦德国开通，通信距离为15。4公里。1980年2月，
英国在苏格兰西海岸波因湖中铺设了长9。5公里的海底光缆试验系统。光缆
由6根光纤组成，总容量为6000话路。
80年代开始，光纤通信进入了实用阶段。1982年，英国的3600公里多
模光纤线路全部开通营业。1983年，美国在东西岸各铺设了一条光纤通信线
路。1984年，日本建立了北海道札幌—九洲福岗的光纤通信干线。当今世界
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上，日本的光纤通信研究和生产技术最为先进。90年代初，国际上出现的综
合服务数字网，能通过光纤为用户提供传真、数据通信等各种媒体的综合通
信服务。
中国于1972年开始研究光纤通信技术。1976年，研制成低损耗多模光
纤。1978年，在上海铺设了一条1。8公里的光纤通信线路。从1986年开始，
铺设了北京—天津—沈阳—哈尔滨全长1500公里的光纤通信线路，同时还铺
设了南京—汉口—重庆全长2500公里的光纤通信线路。到90年代初，中国
建成的光纤通信线路已达到1万多公里。
光纤通信从诞生至今，已经向第三代光纤通信系统发展。第一代是由短
波长（0。8—0。9微米）光源和石英多模光纤组成的光纤通信系统，已经进入
成熟阶段，中小容量、中短距离光纤通信系统已得到广泛应用。第二代光纤
通信系统以长波长（1。3—1。5微米）光源和单模光纤为代表。1985年，第二
代光纤通信的研究已基本结束，其技术开始成熟，并已在中等距离的通信线
路上使用。目前第三代光纤通信系统成为研究热点。它以超长波长 （2微米
以上）和外差光纤通信系统为代表，具有很大容量，传输距离可达数千公里，
能用于洲际通信。目前第三代光纤通信系统发展非常迅速。
（3）数字通信和移动通信
数字通信是由通信技术与计算机技术结合而形成的一种新的通信方法。
它将所传送的信息以数字来表示，可以进行数据库信息资源的远程共享和信
息的远程处理。
60年代以来，半导体器件和大规模集成电路的飞速发展，数—模、模—
数转换器和电子计算机的成本大大降低，使得发展数字通信的技术条件逐渐
完备。70年代以后，光纤通信的诞生，微电子技术突飞猛进，促进了数字通
信的加速发展。80年代初，数字通信已进入了商用阶段。
1965年，世界上第一部用电子计算机控制的电话交换机研制成功。它利
用预先编制的程序来控制电话的交换接续。这就是“存贮器程序控制”，简
称程控。程控交换不仅可用于电话，也可以用于传真等非话通信。70年代，
数字程控交换机逐步发展起来。这是一种传输离散数字信号的交换机。数字
交换使电话交换向着话音与非话业务的综合交换前进了一步。80年代，传输
大容量数字信号的光缆系统和数字微波系统以及大容量的程控数字电话交换
系统都已相当完备，具备了建立综合数字网的条件。因此，大多数发达国家
都积极发展数字通信。1980年，美国贝尔电话系统将大约1/3的音频电缆改
为数字传输系统。此外，全数字化卫星通信系统也已建立并投入使用。
与以往的模拟通信网相比，数字通信网显示了更大的优越性。采用数字
信号比用模拟信号传送的话路要多，其失真和噪声不累加，可保证远距离的
传输质量。数字通信便于直接存贮和交换处理，可以传递各种通信业务，尤
其适用于发展非话通信业务。数字通信设备具有经济性、可靠性及小型化等
优点。
为了满足社会对通信日益增长的需要，从80年代开始，各发达国家已在
发展综合业务数字网。它可以用一个统一的通信网和一对用户线路来同时实
现电话和非话、宽带和窄带、高速和低速的多种业务的通信。用户可像在电
源线上使用各种电气设备一样，只要有一对用户线和相应的标准接口，就可
在这对线路上接入各种通信终端，进行各种业务的通信。90年代，窄带的综
合业务数字网可望在发达国家实现小规模建网。宽带的综合业务数字网还只
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有少数国家开始试验。预计到本世纪末或下世纪初，通信网的全部数字化将
在发达国家实现。
无线移动通信的蓬勃发展，是当代通信技术的又一重要成就。移动通信
是移动体之间或移动与固定体之间的无线电信息传输与交换。当今的移动无
线电通信是包括移动电台、控制终端、无线入网交换、计算机控制并可与公
用电话网连接的系统。1978年后，美国、日本和瑞典等国先后开发出一种同
频复用、大容量小区制的移动电话系统。它的网络由许多边长为几千米到十
几千米的正六边形组成，犹如蜂窝，所以也称蜂窝移动电话系统。在这个系
统中的移动电话用户可互相通话，也可与固定电话用户通话。世界上第一个
商用蜂窝移动电话系统是1979年12月在日本东京建立的。80年代，国际上
又出现了数字式蜂窝移动通信系统。目前，世界上已有50多个国家和地区建
立了小区制移动电话系统。美国、日本已实现了全国移动通信漫游。欧洲建
立了泛欧数字小区制系统。除了小区制移动通信系统外，移动通信还有集群
式专用调度移动通信系统、无中心多信道选址个人通信系统、无线寻呼系统
等。
无线寻呼系统是一种由基站发出单向选择呼叫的系统。无线寻呼通信具
有快速、方便、价廉等优点，所以倍受青睐，普及很快。美国的个人寻呼机
数量居世界首位，90年代初已达600多万个。香港地区每千个人中有70多
个寻呼机，人均拥有量最高。目前，无线寻呼已由单一传呼业务扩展到提供
数字、字符等文字显示业务。
中国从1984年开始使用无线寻呼电话，现已有1000多个城市开办了这
种电话业务。
21世纪将成为个人通信的时代。人们设想建立环球移动卫星电话系统
（环球电话）。那时，个人全球通信将变成现实。在地球上任何一个地方都
可进行通话或传真了。我国“通信技术发展计划”已将“个人通信”列为重
点发展的技术项目。
4。遥感技术的发展
在中国古代神话小说《西游记》、《封神演义》等书中，有一些长着“千
里眼”的神奇人物。他们可以看到千里之外的一切事情，甚至有的能看到地
下。20世纪中期以后，这种幻想变成了现实。遥感技术就是当代人的“千里
眼”。人们借助于遥感，不但可看千里之外，而且可看万里之遥甚至更远。
遥感技术是本世纪50年代以后，随着空间技术、电子技术、光学技术和
地球科学的发展而兴起的一门综合探测技术。遥感是使用可见光、红外、微
波等遥感仪器，把遥远物体发射或反射的电磁波信息接收下来，经过光学、
无线电技术以及电子计算机技术等的处理、提取和分析，并以可以直接识别
的图像显示出来。遥感技术系统由遥感平台、遥感仪器、图像接收处理和图
像判读四部分组成。
本世纪初飞机诞生之后，航空摄影开始出现。1909年，飞机发明者之一
W。莱特（1867—1912）乘飞机拍摄了意大利森托塞尔地区的航空照片。第一
次世界大战中，航空摄影机被用于航空侦察摄影。第一次世界大战后，民用
航空摄影发展起来，被广泛用于石油勘探、地球科学研究和农业。第二次世
界大战中，航空侦察摄影大显身手，为英国皇家空军获取大量有价值的情报。
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第二次世界大战后，美国制造出了U—2等专用侦察摄影的高级侦察机。航空
摄影至今仍是遥感技术中的重要组成部分。
1957年，世界上第一颗人造地球卫星上天以后，人们利用人造卫星等航
天器作为运载工具和遥感平台。70年代初，地球资源卫星的出现，标志着遥
感技术进入一个新阶段。从此，航天遥感成为遥感发展的主流。1972年，美
国发射了世界上第一颗地球资源卫星。1975年、1978年又发射了“陆地卫星
—2”和“陆地卫星—3”。卫星上安装了反束光导摄影机、多谱段扫描仪、
数据收集系统等仪器。原苏联、法国等也陆续发射了这类资源卫星。航天遥
感的应用，极大地扩展了人们的视野和认识能力。利用人造地球卫星，可以
从1000公里的高空，同时观察地球上34000平方公里范围内的目标，甚至可
将近半个地球的面积拍摄在一张照片上。卫星探测的速度比以前的探测方法
大大加快了。地球资源卫星只需 18天就可将全球探测一遍；而且探测精度
高，分辨率好。从卫星上能拍摄到地面上25厘米大小的物体，可以记录下人
员活动、车辆型号。1979年，美国展示了20多张照片。从上面可明显看到
某国森林里的导弹中心以及守卫在导弹旁边的战士。利用卫星遥感，人们竟
然发现了元朝忽必烈为其女儿兴建的应昌城堡遗址，解开了一个历史之谜。
人们利用资源遥感卫星，发现了南极冰雪中的地热和温泉，找到了热带雨林
下的油气田和铀、铜矿床，查明了地中海沿岸和太平洋海岛附近浅海中的淡
水。美国用资源遥感卫星发现了中国四川省的油气田和巴基斯坦的铜矿。地
球资源卫星的应用，在资源勘察、灾害及污染调查等方面发挥了巨大的作用。
遥感技术系统中最重要的遥感仪器。它可分为三大类：第一类是常规摄
影仪器，即可见光摄影机；第二类是非常规摄影仪器，通常包括紫外和红外
摄影系统；第三类是非摄影系统，主要有雷达、声纳等。常规摄影系统是航
空摄影时期的重要遥感系统。紫外摄影开始于本世纪初。1947年，人们第一
次对地球进行了紫外航空摄影。此后几十年紫外摄影又有所发展。
红外遥感是近几十年来发展最快、应用最广的探测技术。在8—14微米
的热红外波长段，即使大气中所含的烟尘微粒和雾霾，也不能阻止遥感影像
的获得。因此，红外遥感技术有其优越的感知性能，而且还具有夜间工作的
优点。本世纪初，红外探测已开始应用。第二次世界大战前夕，人们发明了
变像管，可以借助它在夜间看到目标。第二次世界大战后，红外探测广泛应
用于地图、天文、地质和军事等方面。60年代以来，多种热红外扫描仪不断
出现。红外扫描装置所用的感应器，一般是被动式的。它可以采集各种物体
发射的电磁波辐射和反射辐射。70年代中期，英国发明了光敏半导体探测
器。这是一种红外成像器 （热成像器）。军事上用的前视红外装置都采�
