据人民日报客户端消息，我国光通信技术再次取得突破性进展。记者日前从中国信息通信科技集团获悉，科研人员在国内首次实现1.06Pbit/s超大容量波分复用及空分复用的光传输系统实验，可以实现一根光纤上近300亿人同时通话，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。
那光通信技术是如何崛起的呢？今天我们就来看一看。
有文献记载的最早的光通信要算我国的烽火台告警系统了（公元前771年）。烽火用来传递军情信息。遇到敌人来袭，白天点燃掺有狼粪的柴草，让浓烟直上云霄，称为“燧”；夜晚则燃烧加有硫黄和硝石的干柴，使火光通明，称为“烽”。一个个烽燧台相连，构成警戒网络，以可见的狼烟和火光向各方报警。这种方式即是最原始的长距离光通信。
“烽火戏诸侯”的故事发生在骊山上，图为1985年临潼县县政府在烽火台原址上重新修建的烽火台，供游人观赏
由于局限性，狼烟与烽火只能表达“有或无”，却无法传递更多更复杂的信息。近代意义上真正的光通信是由贝尔发明的，贝尔在发明电话之后，进一步发明了一种利用光来进行通信的方法，并制成了“光电话”。
贝尔在论文《关于利用光线进行声音的产生与复制》中阐述了光电话的原理：利用太阳光或弧光灯作为光源，将光束聚焦于话筒的震动片上，随着人的讲话，震动片反射的光也会产生强弱的变化（信号的调制），接收端通过抛物面把光信号聚焦到光电池上，将光电池电流变化转化为声音信号（信号的解调）。贝尔通过这种方法，实现了两百多米的通信距离。虽然这在他所处的那个年代是一个了不起的技术成就，但是由于光在大气中传播损耗太过明显，远距离通信非常困难，有遮挡物时更是无法通信，因此光电话最终被束之高阁。
光接收机，贝尔无线光通信系统的一半（图片来源/WIKI）
为了解决上述问题，科学家们提出了一种将光封闭在一个“管道”中进行通信的方案。因为光具有“全反射”的特性，因此我们可以选用恰当折射率的材料，并在最外层进行包裹保护，制成这样一条光的管道，这就是光纤的基本原理。
回首望去，拥有上帝视角的我们会觉得光纤的原理如此简单，用于光通信似乎顺理成章，但其实这一过程远没有我们想象的那么容易。最早用于制作光纤的玻璃材料损耗很大，根本无法用于远距离通信；其他方面问题也很多，甚至连合适的光源都没有。
高锟
但以科学家高锟为代表的科学家们奉献了无数的汗水与智慧，最终让光纤通信风靡世界。
撰文/看风景的蜗牛君
本文节选自《知识就是力量》杂志
