مواصلات کے لئے روشنی کا استعمال مکمل طور پر نیا تصور نہیں ہے۔ قدیم چین میں ، انتباہ کے لئے بیکن ٹاورز کا استعمال بصری روشنی کے مواصلات کی بہترین مثال ہے۔ معلومات کو منتقل کرنے کے لئے سیمفور استعمال کرنے والے یورپی باشندوں کو بھی آپٹیکل مواصلات کی قدیم شکلوں پر غور کیا جاسکتا ہے۔
جدید آپٹیکل مواصلات کا پروٹو ٹائپ 1880 میں بیل کی فوٹو فون کی ایجاد کا پتہ لگایا جاسکتا ہے۔ اس نے سورج کی روشنی کو روشنی کے ماخذ کے طور پر استعمال کیا ، جس میں ہلکی شہتیر کو ٹرانسمیٹر کے سامنے ایک متحرک آئینے پر لینس کے ذریعے مرکوز کیا جاتا ہے ، جس کی وجہ سے روشنی کی شدت مختلف ہوتی ہے ، جس کے نتیجے میں روشنی کی شدت کی آواز میں ترمیم ہوتی ہے۔ وصول کنندہ کے اختتام پر ، ایک پیرابولک ریفلیکٹر نے ماحول کے ذریعے بیٹری میں منتقل ہونے والی روشنی کے شہتیر کی عکاسی کی ، جس میں سیلینیم کرسٹل آپٹیکل وصول کرنے کا پتہ لگانے والے آلے کے طور پر کام کرتے ہیں ، جس سے آپٹیکل سگنل کو برقی کرنٹ میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ اس طرح سے ، صوتی سگنلز کو ماحولیاتی جگہ کے ذریعے کامیابی کے ساتھ منتقل کیا گیا۔ اس وقت روشنی کے مثالی ذرائع اور ٹرانسمیشن میڈیا کی کمی کی وجہ سے ، اس فوٹو فون میں ٹرانسمیشن کا ایک بہت ہی کم فاصلہ تھا اور اس کی کوئی عملی قیمت نہیں تھی ، جس کے نتیجے میں سست ترقی ہوتی ہے۔ تاہم ، فوٹو فون اب بھی ایک بہت بڑی ایجاد تھا ، کیونکہ اس نے معلومات کو منتقل کرنے کے لئے روشنی کی لہروں کو کیریئر کے طور پر استعمال کرنے کی فزیبلٹی کو ثابت کیا۔ لہذا ، بیل کے فوٹو فون کو جدید آپٹیکل مواصلات کا پروٹو ٹائپ سمجھا جاسکتا ہے۔
لیمپ کی ایجاد نے لوگوں کے لئے سادہ آپٹیکل مواصلات کے نظام کی تعمیر کرنا ممکن بنادیا ، ان کو روشنی کے ذرائع کے طور پر استعمال کیا ، جیسے جہازوں اور زمین کے درمیان اور جہاز اور زمین کے درمیان بات چیت ، آٹوموبائل ٹرن سگنلز ، ٹریفک سگنل لائٹس وغیرہ۔ در حقیقت ، کسی بھی قسم کی اشارے کی روشنی ایک بنیادی آپٹیکل مواصلات کا نظام ہے۔ بہت سے معاملات میں ، وسیع - سپیکٹرم فلوروسینٹ لائٹ - خارج ہونے والے ڈایڈس کو روشنی کے ذرائع کے طور پر استعمال کیا جاسکتا ہے۔ 1960 میں ، امریکی میمن نے پہلا روبی لیزر ایجاد کیا ، جس نے ایک لحاظ سے روشنی کے منبع کے مسئلے کو حل کیا اور آپٹیکل مواصلات میں نئی امید لائی۔ عام روشنی کے مقابلے میں ، لیزرز میں عمدہ خصوصیات ہیں جیسے تنگ ورنکرم چوڑائی ، انتہائی اچھی سمت ، انتہائی اعلی چمک ، اور نسبتا consistent مستقل تعدد اور مرحلہ۔ لیزر انتہائی مربوط روشنی ہیں ، جن میں ریڈیو لہروں کی طرح خصوصیات ہیں ، جس سے وہ آپٹیکل کیریئر مثالی ہیں۔ روبی لیزر کے بعد ، ہیلیم - نیین (وہ - ne) لیزرز اور کاربن ڈائی آکسائیڈ (CO₂) لیزرز کو یکے بعد دیگرے دکھائے گئے اور انہیں عملی استعمال میں ڈال دیا گیا۔ لیزرز کی ایجاد اور اس کا اطلاق آپٹیکل مواصلات لایا ، جو 80 سالوں سے غیر فعال تھا ، بالکل نئے مرحلے میں۔
ٹھوس - ریاستی لیزرز کی ایجاد نے منتقل کردہ آپٹیکل پاور میں بہت حد تک اضافہ کیا اور ٹرانسمیشن کے فاصلے کو بڑھایا ، جس سے ماحولیاتی لیزر مواصلات کو دریا کے کنارے ، جزیروں کے درمیان اور کچھ مخصوص حالات میں استعمال کیا جاسکتا ہے۔ تاہم ، ماحولیاتی لیزر مواصلات کی استحکام اور وشوسنییتا ابھی بھی حل نہیں ہوا۔ ماحولیاتی پھیلاؤ کے ذریعہ نقطہ - سے - نقطہ مواصلات کو حاصل کرنے کے لئے معلومات لے جانے والی روشنی کی لہروں کا استعمال ممکن ہے ، لیکن مواصلات کی صلاحیت اور معیار آب و ہوا سے شدید متاثر ہوتا ہے۔ بارش ، دھند ، برف ، اور ماحولیاتی دھول کے ذریعہ جذب اور بکھرنے کی وجہ سے ، روشنی کی لہر توانائی کی توجہ اہم ہے۔ مزید برآں ، ماحولیاتی کثافت اور درجہ حرارت میں غیر - یکسانیت سے اضطراب انگیز اشاریہ میں تبدیلی کا سبب بنتا ہے ، جس کے نتیجے میں بیم کی پوزیشن شفٹ ہوتی ہے۔ لہذا ، ماحولیاتی لیزر مواصلات کا فاصلہ اور استحکام بہت محدود ہے ، جو "تمام - موسم" مواصلات کو حاصل کرنے سے قاصر ہے۔
آپٹیکل فائبر مواصلات کی تاریخ کا 1970 ایک شاندار سال تھا۔ ریاستہائے متحدہ میں کارننگ کمپنی نے 20 ڈی بی/کلومیٹر کے نقصان کے ساتھ کوارٹج آپٹیکل فائبر کو کامیابی کے ساتھ تیار کیا ، جس سے آپٹیکل فائبر مواصلات کو سماکشیی کیبل مواصلات کا مقابلہ کرنے کے قابل بناتا ہے ، اس طرح آپٹیکل فائبر مواصلات کے روشن امکانات اور دنیا بھر کے ممالک کو ایک نئے مرحلے میں آپٹیکل فائبر مواصلات کی تحقیق اور ترقی کو آگے بڑھانے کے لئے دنیا بھر کے ممالک کو اشارہ کرنے کے لئے اشارہ کیا گیا ہے۔ 1972 میں ، کارننگ کمپنی نے اعلی - طہارت کوارٹج ملٹی موڈ آپٹیکل فائبر تیار کیا ، جس سے نقصان کو 4db/کلومیٹر تک کم کیا گیا۔ 1973 میں ، ریاستہائے متحدہ میں بیل لیبارٹریز نے اس سے بھی زیادہ نتائج حاصل کیے ، جس سے آپٹیکل فائبر کے نقصان کو 2.5db/کلومیٹر تک کم کردیا گیا ، اور 1974 میں اسے 1.1db/کلومیٹر تک کم کردیا گیا۔ 1976 میں ، جاپانی کمپنیوں سمیت نیپون ٹیلی گراف اور ٹیلیفون (این ٹی ٹی) آپٹیکل فائبر کے نقصان کو 0.47db/km کی کم کرکے 1.2 نہیں کر دیا گیا)۔
1970 میں ، آپٹیکل فائبر مواصلات کے لئے روشنی کے ذرائع میں بھی خاطر خواہ پیشرفت ہوئی۔ اس سال ، ریاستہائے متحدہ میں بیل لیبارٹریز ، جاپان میں نپپون الیکٹرک کمپنی (این ای سی) ، اور سابق سوویت یونین نے کم درجہ حرارت (-200 ڈگری) پر کام کرنے والے سیمیکمڈکٹر لیزرز کی حدود کو یکے بعد دیگرے توڑ دیا ، یا نبض میں جوش و خروش کے حالات میں ، گالیم ایلومینیم آرسنیڈ (گالاس) ڈبل ہیٹروسٹرکچر سیمیکنڈکچر کو کامیابی کے ساتھ تیار کیا جاسکتا ہے۔ درجہ حرارت ، سیمیکمڈکٹر لیزرز کی ترقی کی بنیاد رکھنا۔ 1973 میں ، سیمیکمڈکٹر لیزرز کی زندگی 7 × 10‐h تک پہنچ گئی۔ 1977 میں ، بیل لیبارٹریز کے ذریعہ تیار کردہ سیمیکمڈکٹر لیزرز نے زندگی میں 100،000 گھنٹہ (تقریبا 11.4 سال) حاصل کیا ، جس میں 10 لاکھ گھنٹہ کی ایک ماورائے زندگی کی زندگی کے ساتھ ، عملی ضروریات کو مکمل طور پر پورا کیا گیا۔ 1976 میں ، نیپون ٹیلی گراف اور ٹیلیفون کمپنی نے کامیابی کے ساتھ انڈیم گیلیم آرسنائڈ فاسفائڈ (INGAASP) لیزرز کو 1.3μm کی طول موج پر خارج کیا۔ 1979 میں ، ریاستہائے متحدہ میں اے ٹی اینڈ ٹی کمپنی اور جاپان میں نیپون ٹیلی گراف اور ٹیلیفون کمپنی نے 1.55μm کی طول موج پر خارج ہونے والے سیمیکمڈکٹر لیزرز کو کامیابی کے ساتھ تیار کیا۔
1976 میں ، ریاستہائے متحدہ نے اٹلانٹا میں دنیا کے پہلے عملی آپٹیکل فائبر مواصلات کے نظام کے فیلڈ ٹرائلز کا انعقاد کیا۔ اس نظام نے گالس لیزرز کو ہلکے ذرائع اور ملٹی موڈ آپٹیکل فائبر کے طور پر ٹرانسمیشن میڈیم کے طور پر استعمال کیا ، جس کی شرح 44.7mbit/s کی شرح اور تقریبا 10 کلومیٹر کی ٹرانسمیشن فاصلہ ہے۔ 1980 میں ، ریاستہائے متحدہ میں معیاری فٹ - 3 آپٹیکل فائبر مواصلات کا نظام تجارتی استعمال میں ڈال دیا گیا۔ اس نظام نے 44.7mbit/s کی شرح کے ساتھ گریڈ - انڈیکس ملٹی موڈ آپٹیکل فائبر کا استعمال کیا۔ اس کے بعد ، ریاستہائے متحدہ نے تیزی سے مشرق - مغربی ٹرنک لائنوں اور شمال - جنوبی ٹرنک لائنوں کو ، 22 ریاستوں کو عبور کیا ، جس کی کل آپٹیکل کیبل کی لمبائی 5 × 10⁴ کلومیٹر ہے۔ 1976 اور 1978 میں ، جاپان نے یکے بعد دیگرے مرحلہ - انڈیکس ملٹی موڈیکل فائبر مواصلات کے نظام کی آزمائشیں 34mbit/s کی شرح اور 64 کلومیٹر کی ٹرانسمیشن فاصلہ کے ساتھ ساتھ 100mbit/s کی شرح کے ساتھ درجہ بندی - انڈیکس ملٹی موڈیکل فائبر مواصلات سسٹم کے ساتھ۔ 1983 میں ، جاپان نے ایک طویل فاصلے پر آپٹیکل کیبل ٹرنک لائن دی جس کی کل لمبائی 3400 کلومیٹر ہے ، جس کی کل لمبائی 400mbit/s کی ابتدائی ٹرانسمیشن ریٹ ہے ، بعد میں 1.6gbit/s تک پھیل گئی۔ اس کے بعد ، بحر اوقیانوس کے اس پار ٹیٹ 8 سب میرین آپٹیکل کیبل مواصلات کا نظام ، جو ریاستہائے متحدہ ، جاپان ، برطانیہ اور فرانس نے شروع کیا تھا ، 1988 میں اس کی کل لمبائی 6.4 × 10³ کلومیٹر کے ساتھ مکمل ہوئی تھی۔ بحر الکاہل میں پہلا TPC-3/HAW-4 سب میرین آپٹیکل کیبل مواصلات کا نظام 1989 میں مکمل ہوا ، جس کی کل لمبائی 1.32 × 10⁵km ہے۔ تب سے ، سب میرین آپٹیکل کیبل مواصلات کے نظام کی تعمیر کو مکمل طور پر تیار کیا گیا ہے ، جس سے عالمی مواصلات کے نیٹ ورکس کی ترقی کو فروغ ملتا ہے۔
چونکہ کاو نے 1966 میں ٹرانسمیشن میڈیم کے طور پر آپٹیکل فائبر کے تصور کی تجویز پیش کی ہے ، لہذا آپٹیکل فائبر مواصلات تحقیق سے اطلاق تک بہت تیزی سے تیار ہوا ہے ، جس میں مسلسل تکنیکی تازہ کاریوں اور نسلوں کے ساتھ ، مواصلات کی صلاحیتوں (ٹرانسمیشن کی شرح اور ریپیٹر فاصلے) کو مستقل طور پر بہتر بنانا ہے ، اور درخواست کے دائرہ کار میں مسلسل توسیع ہوتی ہے۔ آپٹیکل مواصلات کی ترقی کو تقریبا five مندرجہ ذیل پانچ مراحل میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔
پہلا مرحلہ: یہ بنیادی تحقیق سے تجارتی اطلاق کی ترقی تک کا دور تھا۔ 1976 میں شروع ہونے سے ، تحقیق اور ترقیاتی اقدامات کے قریب سے ، بہت سے فیلڈ ٹرائلز کے بعد ، 1978 میں ، 0.8μm طول موج پر چلنے والی پہلی نسل آپٹیکل ویو سسٹم کو سرکاری طور پر تجارتی استعمال میں ڈال دیا گیا ، جس میں مختصر طول موج (0.85μm) ، کم شرح (45mbit/s یا 34mbit/s) ملٹی موڈیکل فائبر مواصلات کے نظام کا احساس ہوا۔ آپٹیکل فائبر 2db/کلومیٹر کے نقصان کے ساتھ سامنے آیا ، جس میں تقریبا 10 کلومیٹر کا غیر - ریپیٹر ٹرانسمیشن فاصلہ اور تقریبا 500mbit/(s · km) کی زیادہ سے زیادہ مواصلات کی گنجائش ہے۔ سماکشیی کیبل سسٹم کے مقابلے میں ، آپٹیکل فائبر مواصلات میں ریپیٹر کے فاصلوں کو بڑھایا گیا تھا ، سرمایہ کاری اور بحالی کے اخراجات میں کمی واقع ہوئی تھی ، انجینئرنگ اور تجارتی کارروائیوں کے حصول کے اہداف کو پورا کیا گیا تھا ، اور آپٹیکل فائبر مواصلات ایک حقیقت بن گئے تھے۔
دوسرا مرحلہ: یہ ایک عملی دور تھا جس میں ٹرانسمیشن کی شرحوں میں بہتری لانے اور ٹرانسمیشن کے فاصلوں کو بڑھانے کے تحقیقی اہداف اور ایپلی کیشنز کو بھرپور طریقے سے فروغ دینے کے تحقیقی اہداف تھے۔ اس مدت کے دوران ، آپٹیکل فائبر ملٹی موڈ سے سنگل- وضع میں تیار ہوا ، کام کرنے والی طول موج مختصر طول موج (0.85μm) سے لمبی طول موج (1.31μm اور 1.55μm) تک تیار ہوئی ، جس میں سنگل - موڈ آپٹیکل فائبر مواصلات کو 1.31μm اور ٹرانسمیشن ریٹس کے ساتھ حاصل کیا گیا ہے۔ آپٹیکل فائبر کے نقصان کو مزید 0.5db/کلومیٹر (1.31μm) اور 0.2db/کلومیٹر (1.55μm) کی سطح تک کم کردیا گیا تھا ، جس میں 50100 کلومیٹر کے غیر - ریپیٹر ٹرانسمیشن فاصلوں کے ساتھ۔
تیسرا مرحلہ: یہ ایک ایسا دور تھا جس میں الٹرا - بڑی صلاحیت اور الٹرا - لمبی دوری کے اہداف تھے ، جو نئی ٹیکنالوجیز پر جامع اور اچھی طرح سے تحقیق کرتے ہیں۔ اس مدت کے دوران ، 1.55μm بازی - شفٹ سنگل - موڈ آپٹیکل فائبر مواصلات کا احساس ہوا۔ اس آپٹیکل فائبر مواصلات کے نظام نے بیرونی ماڈلن ٹکنالوجی کا استعمال کیا ، جس میں ٹرانسمیشن کی شرحیں 2.510GBIT/S اور غیر - تک پہنچنے والے ریپیٹر ٹرانسمیشن فاصلوں تک پہنچ جاتی ہیں جو 100150 کلومیٹر تک پہنچ جاتی ہیں۔ لیبارٹریز اس سے بھی اعلی سطح کو حاصل کرسکتی ہیں۔
چوتھا مرحلہ: آپٹیکل فائبر مواصلات کے نظاموں کو ریپیٹر کے فاصلوں کو بڑھانے کے لئے آپٹیکل یمپلیفائر کے استعمال اور بٹ ریٹ اور ریپیٹر فاصلوں کو بڑھانے کے لئے طول موج ڈویژن ملٹی پلیکسنگ ٹکنالوجی کے استعمال کی خصوصیت تھی۔ چونکہ ان سسٹمز نے بعض اوقات ہموڈین یا ہیٹروڈین اسکیموں کا استعمال کیا ہے ، لہذا انہیں مربوط آپٹیکل ویو مواصلات کے نظام بھی کہا جاتا تھا۔ اس مرحلے پر آپٹیکل فائبر مواصلات کے نظام میں ، آپٹیکل فائبر نقصان کو آپٹیکل فائبر یمپلیفائرز (ای ڈی ایف اے) نے معاوضہ دیا تھا ، اور معاوضے کے بعد ، ہزاروں کلومیٹر سے زیادہ ٹرانسمیشن ممکن تھا۔ ایک تجربے میں ، ایک اسٹار کوپلر کو 100 - چینل 622GBIT/S کو حاصل کرنے کے لئے استعمال کیا گیا تھا ، جس میں 50 کلومیٹر کے فاصلے پر ، نہ ہونے کے برابر انٹر چینل کراسسٹالک کے ساتھ ٹرانسمیشن فاصلے پر ملٹی پلیکسنگ ؛ ایک اور تجربے میں ، ایک چینل کی شرح 2.5GBIT/S کے ساتھ ، تخلیق کاروں کا استعمال کیے بغیر ، ای ڈی ایف اے کے ذریعہ آپٹیکل فائبر کے نقصان کی تلافی کی گئی ، جس میں 80 کلومیٹر کی یمپلیفائر وقفہ کاری اور 2223 کلومیٹر کی ترسیل کا فاصلہ تھا۔ آپٹیکل ویو سسٹم میں مربوط پتہ لگانے والی ٹکنالوجی کا استعمال ای ڈی ایف اے کے استعمال کے ل a شرط نہیں تھا۔ کچھ لیبارٹریوں نے 2.4GBIT/S ، 2.1 × 10⁴km اور 5GBIT/S ، 1.4 × 10⁴ کلومیٹر ڈیٹا ٹرانسمیشن حاصل کرنے کے لئے گردش کرنے والے لوپ کا استعمال کیا تھا۔ آپٹیکل فائبر یمپلیفائرز کی آمد نے آپٹیکل فائبر مواصلات کے میدان میں بڑی تبدیلیاں پیدا کیں۔
پانچواں مرحلہ: آپٹیکل فائبر مواصلات کے نظام آپٹیکل فائبر بازی کو وسیع کرنے کے لئے نان لائنر کمپریشن پر مبنی تھے ، نبض کے اشاروں کی کنفرمل ٹرانسمیشن کو حاصل کرتے تھے ، لہذا آپٹیکل سولیٹن مواصلات کہا جاتا ہے۔ یہ مرحلہ 20 سال سے زیادہ جاری رہا اور اس نے پیشرفت کی پیشرفت حاصل کی۔ اگرچہ یہ بنیادی خیال 1973 میں تجویز کیا گیا تھا ، لیکن یہ 1988 تک نہیں تھا کہ بیل لیبارٹریز نے آپٹیکل فائبر کے نقصان کے ل rad ، رامان بکھرنے والے نقصان کے معاوضے کا استعمال کیا ، 4 × 10‐ کلومیٹر پر ڈیٹا منتقل کیا ، اور اگلے ہی سال ٹرانسمیشن کے فاصلے کو 6 × 10 طلب کر دیا گیا۔ ای ڈی ایف اے نے 1989 میں آپٹیکل سولیٹن پروردن کے لئے استعمال ہونا شروع کیا۔ اس کے انجینئرنگ کی مشق میں زیادہ فوائد تھے ، اور اس کے بعد سے ، کچھ مشہور بین الاقوامی لیبارٹریوں نے آپٹیکل سولیٹن مواصلات کی بے حد صلاحیت کو اعلی - رفتار لمبی لمبی - فاصلاتی مواصلات کی تصدیق کرنا شروع کردی۔ 1990 سے 1992 تک ، ریاستہائے متحدہ اور برطانیہ میں لیبارٹریوں نے 1 × 10⁴ کلومیٹر سے زیادہ پر 2.5GBIT/S اور 5GBIT/S ڈیٹا منتقل کرنے کے لئے گردش کرنے والے لوپ کا استعمال کیا۔ جاپانی لیبارٹریوں نے 1 × 10⁶ کلومیٹر پر 10GBIT/S ڈیٹا منتقل کیا۔ 1995 میں ، فرانسیسی لیبارٹریوں نے 140 کلومیٹر کے فاصلے پر ، 1 × 10⁶ کلومیٹر پر 20GBIT/S ڈیٹا منتقل کیا۔ 1995 میں ، برطانوی لیبارٹریوں نے 8100 کلومیٹر سے زیادہ 20GBIT/S ڈیٹا اور 40GBIT/S 5000 کلومیٹر پر ڈیٹا منتقل کیا۔ ٹوکیو ، جاپان کے آس پاس میٹروپولیٹن ایریا نیٹ ورکس میں بھی لکیری آپٹیکل سولیٹن سسٹم کے فیلڈ ٹرائلز کا انعقاد کیا گیا ، جس میں بالترتیب 2.5 × 10³ کلومیٹر اور 1 × 10‐ کلومیٹر سے زیادہ 10GBIT/S اور 20GBIT/S ڈیٹا منتقل کیا گیا۔ 1994 اور 1995 میں ، بالترتیب 500 کلومیٹر اور 200 کلومیٹر سے زیادہ 80gbit/s اور 160gbit/s کے تیز رفتار ڈیٹا کو بھی منتقل کیا گیا تھا۔
