為光纖通信奠定重要基礎(chǔ),并因此獲得2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的“光纖之父”高錕,今天(9月23日)下午在醫(yī)院離世。
▲ 圖源:諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主 “光纖之父”高錕
高錕,1948年全家移居香港,中學(xué)畢業(yè)后,考入香港大學(xué)。之后遠(yuǎn)赴英國(guó)東倫敦伍爾維奇理工學(xué)院(現(xiàn)英國(guó)格林威治大學(xué))求學(xué),并于1957年畢業(yè)。1957年,高錕進(jìn)入國(guó)際電話(huà)電報(bào)公司(ITT),并擔(dān)任工程師。1960年,高坤進(jìn)入ITT在英國(guó)的研究機(jī)構(gòu)任職,并工作10年。正是在這段時(shí)期,高錕教授成為光纖通訊領(lǐng)域的開(kāi)創(chuàng)者。
回顧光纖通信從發(fā)現(xiàn)到被質(zhì)疑到被認(rèn)可到最終的全面使用,也歷經(jīng)了漫長(zhǎng)的研究過(guò)程。1966年高錕發(fā)表的《光頻率介質(zhì)纖維表面波導(dǎo)》中指出,玻璃纖維的損耗是由于玻璃纖維中的金屬雜質(zhì)引起的,高純度的玻璃介質(zhì)能實(shí)現(xiàn)高速光通信,最后還計(jì)算出當(dāng)玻璃介質(zhì)的損耗低于20dB/km 時(shí),便可實(shí)現(xiàn)光速通訊。同時(shí)高錕在論文中指出,通過(guò)原材料提純和拉制光纖工藝改進(jìn)是可以制造出適合于長(zhǎng)距離通信使用的低損耗光纖。
在發(fā)表論文的年代,同軸電纜的衰減比光纖要小很多,每公里衰減幾十dB(分貝),而1960年最好的光纖的衰減都在1000dB以上。由于這些種種原因,論文發(fā)表之后,整個(gè)通訊業(yè)界并不是都認(rèn)可高錕的理論和結(jié)果,更有媒體嘲笑他“癡人說(shuō)夢(mèng)”,但高錕的理論確實(shí)給出了能夠用光纖通信的理論依據(jù),并指出光纖改進(jìn)的主要方向。
為了能夠讓光纖通信得以正在落地,高錕四處尋求幫助,但在當(dāng)時(shí)受到了包括貝爾實(shí)驗(yàn)室在內(nèi)一些機(jī)構(gòu)的冷遇。但英國(guó)郵政總局被高錕的執(zhí)著打動(dòng),1967 年,在英國(guó)郵政總局的推動(dòng)和影響下,各國(guó)郵電部門(mén)及主要的通訊公司包括貝爾系統(tǒng)公司,都給予了極大的關(guān)注,并開(kāi)始研究光纖通信,也正是有了這種強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,才能解決和攻克在光纖通信中的各種難題。
此后,在各方的努力之下,光傳輸支撐的兩大關(guān)鍵技術(shù):低損耗光纖和高可靠性激光器都已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展。43年后的2009年,高錕因“開(kāi)創(chuàng)性的研究與發(fā)展光纖通訊系統(tǒng)中低損耗光纖”獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。同時(shí)也是由于高錕持續(xù)的努力才使得光纖通信商用化,高錕也就有了“光纖之父”的美譽(yù)。
光纖通信誕生之前,幾乎所有的傳輸都是采用同軸電纜或者微波傳輸。同軸電纜由于成本高,通信容量較低,而微波傳輸雖然部署方便,但是可靠性及容量依然是一個(gè)問(wèn)題。因此傳輸,特別是長(zhǎng)途傳輸逐漸成為通信的一個(gè)瓶頸。而光傳輸擁有通信容量大,損耗低通信距離長(zhǎng)、保密性強(qiáng)以及成本低的優(yōu)勢(shì),這些優(yōu)勢(shì)也勢(shì)必將促進(jìn)運(yùn)營(yíng)商未來(lái)光進(jìn)銅退的大力推進(jìn)。
試想,如果沒(méi)有“光纖之父”高錕的研究,那我們應(yīng)該享受不了現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)給我們帶來(lái)的種種便利。高錕先生為人類(lèi)做出的莫大貢獻(xiàn),我們應(yīng)為他緬懷。
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