“光纤之父”的光荣与梦想

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  摇曳烛光

  新华社记者 戚恒 摄

  就在国人欢度中秋佳节之际,大伙儿获知,让世界进入现代信息社会的科学家、“光纤之父”高锟去世。

  高锟(1933年11月4日-2018年9月23日),香港-英国电气工程师和物理学家,开创了光纤在电信领域的开发和使用。20世纪200年代,高锟发明家 权了多种方法,将玻璃纤维和激光结合起来,以传输数字数据,这项技术为互联网的发展奠定了基础。1999年,美国国家工程学院院长威廉·伍尔夫说:“原应 越来越 光纤,大伙儿所知道的通信,包括互联网,将我不要 处在。”

  高锟用光纤技术开创了人类信息的新时代,被誉为“宽带教父”“光纤之父”和“光纤通信之父”。他因“光纤光通信中光传输的突破性成就”荣获2009年诺贝尔物理学奖。

  在19200年代,高锟和他的同事在电讯标准实验室(STL)做了开创性的工作:将光纤作为通信媒介。大伙通过实验证明,现有的光纤原应 中含杂质的玻璃而原应 信息耗损。1963年,高锟加入了光通信研究团队。最初,他的任务是研究纤维的衰减,为此他并不同的纤维制造商埋点了样品,并仔细研究了大块玻璃的性能。高锟研究发现,物质中的杂质原应 了那些纤维的高光损耗。1963年,原应 他的导师抛下学校,高锟被任命为STL光电研究组组长。1964年12月,他接手了STL的光通信项目。接手你你是什么项目后,他与同事乔治·霍克汉姆同时彻底改变研究方向。大伙不仅考虑了光学物理,还考虑了材料性能。研究结果由高锟于1966年1月在伦敦向电气工程师法学会发表,并于7月与乔治·霍克汉姆同时发表。该研究首先理论化并提议使用玻璃纤维来实现光通信,所描述的思想(尤其是社会形态社会形态和材料)在很大程度上是今天光纤通信的基础。

  1965年,高锟与霍克汉姆同时得出结论,玻璃光衰减的基本限制在20 dB/km以下(分贝/千米,是一种生活测量距离上信号衰减的方法),这是光通信的关键阈值。然而,在此测定时,光纤通常表现出高达2000分贝/千米甚至更多的光损耗。你你是什么结论开启了寻找低损耗材料和相当于 纤维以达到你你是什么标准的里程。

  高锟和他的新团队同时,精确地测量了不同波长的光在眼镜和一些材料中的衰减。在此期间,高锟指出,高纯度的熔融二氧化硅(SiO2)使其成为光通信的理想候选。他还指出,玻璃材料中的杂质是原应 玻璃纤维实物光传输剧烈衰减的主要原应 ,而全部就有当时一些物理学家认为的散射等基本物理效应,你你是什么杂质前会 被去除,这原应 了高纯度玻璃纤维的全球研究和联 产。当高锟第一次提出你你是什么玻璃纤维前会 用于远距离信息传输,前会 替代那个时代用于电信的铜线时,他的想法遭到了广泛的反对。但会 我不久随后,大伙意识到高锟的思想革新了整个通信技术和产业。

  高锟在光通信工程和商业实现的早期发挥了主导作用。在1966年春,高锟去了美国,但会 我越来越 引起贝尔实验室的兴趣,贝尔实验室当时是STL通信技术的竞争对手。他随后前往日本并获得了支持。高锟考察了一些玻璃和聚合物工厂,与包括工程师、科学家、商人在内的各种各样的人讨论了玻璃纤维制造的技术和改进。1969年,高锟测量了4分贝/千米的熔融二氧化硅的固有损耗,这是超透明玻璃在传输信号有效性的第另有2个 证据。贝尔实验室始于了了认真考虑光纤。

  高锟公司开发了玻璃纤维波导的重要技术和配置,并参与了各种光纤类型和系统设备的开发,满足民用和军用需求,以及光纤通信的外围支撑系统。在20世纪70年代中期,他对玻璃纤维疲劳下行速率 单位进行了开创性的研究。在被任命为国际电话电报公司首位执行科学家时,高锟启动了“Terabit技术”(“兆兆位技术”)计划,以外理信号外理的高频限制,但会 我高锟也被称为“Terabit技术理念之父”。

  高锟发表论文200余篇,获得专利200余项,包括防水高下行速率 单位纤维。高锟也是现代潜艇通信电缆的梦想家,并在很大程度上推动了你你是什么想法。他在1983年预测,世界海洋将铺满光纤,比你你是什么跨洋光缆首次投入使用的时间早了5年。

  (作者系中国科学院大学教授、国际科学素养助于中心研究员)

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