这个中国人等了43年,终于得到了迟来的荣耀
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五十年前,一个华裔工程师高锟(Charles Kao)颁发了一篇论文,彻底改变了现代通信方法。

这其中国人等了43年,终于获得了迟来的荣耀

1966 年,其时只有 32 岁的高锟颁发了题为《光频率介质纤维外貌波导》的论文,提出了光导纤维在通讯上应用的根基道理,斗胆设想用纯净的玻璃取代铜线,通过光来传送信号。

高锟因为这篇论文,被称为是“光纤之父”。然而,在真正被外界承认之前,高锟一度被嘲讽是“痴人做梦”。

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颁发论文的时候,高锟正在英国尺度电信尝试有限公司(STL)当工程师。其时正处于通讯事业的厘革时代,传统的电通信方法已不能满足人们的需要,许多研究者意识到是时候该改进通讯设施。

那时候,做通讯技术最先进、最权威的是贝尔尝试室,而热门的通信技术是毫米波通信。贝尔尝试室的研究重点照旧空心光波导。因此,这篇论文刚颁发时,并没有在通讯行业引起很大的反响,做同类研究的不多,主流的研究室都不看好光纤通信。

这其中国人等了43年,终于获得了迟来的荣耀

▲曾经的贝尔尝试室确实很牛逼闪闪,曾培养出13位拿到诺贝尔奖的科学家

在高锟颁发论文前,其实贝尔尝试室的 Rudolf Kompfner 也有研究光纤,只是 Rudolf 规划用玻璃纤维来传输激光,不外他考虑到的是世界上并没有太多能用到的纯净玻璃,厥后照旧放弃了这个项目。

法国人 Werts 和 Spitz 也有研究光纤通信,不外高锟的论文颁发恰比如他们早了两个月,而这两小我私家厥后因为没有研究资金,不得不放弃研究。

这些巧合,使得他们跟光纤通讯失之交臂。

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其实,原来高锟的事情重点是研究和改造微波传送通讯系统。研究了三年后,他发明这个技术面临着各类限制,没步伐从底子改进通讯。高锟的在 STL 的上司 Antoni Karbowiak 辅导着他,寻找了另一种差异的要领。

Antoni 但愿用光通讯来代替传统的毫米波通讯技术。他试图使用薄膜波导布局来实现传输,研究了好久但一直没步伐实现,就在研究到了最后时期的时候,Antoni 分开了 STL 去了澳洲任教(另一个哀痛的故事……)。

高锟和另一个同事 George Hockham 担任并改造了Antoni 的研究,高锟放弃了薄膜波导布局,改用玻璃纤维进行传输。通过研究波导的布局和介质的损耗性质,发明了玻璃纤维的损耗是由于玻璃中的金属杂质引起的,高纯度的玻璃介质能实现光通信,最后还计算出当当玻璃介质的损耗低于 20dB/km 时,便可实现光速通讯。

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要做出损耗低于 20dB/km 的玻璃纤维并不是一件容易的事,要知道其时世界上最好的光学玻璃是德国的 Ziss 照相机镜头,其损耗是 700dB/km,通例玻璃损耗约为几万 dB/km。因此,其时贝尔尝试室的权威专家都断定光纤通讯没有前途,而是继续致力于研究空心光波导系统。高锟会见贝尔尝试室,想寻求辅佐时,还受到了冷遇。

不外高锟并没有因此悲观。为了找到那种“没有杂质的玻璃”,高锟跑了许多处所,去了很多玻璃工场。

高锟的执着冲动了英国国防部和英国邮政总局。1967 年,英国邮政总局拨款 1200 万英磅给高锟研究纤维光学。

其时世界最大的玻璃公司 Corning(康宁)看完高锟的研究后,斥资 3000 万美元,在 1970 年首次研制乐成损耗为 20dB/km 光纤。

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▲康宁公司制造的世界第一根光纤

看到了光纤通讯的可行性后,贝尔尝试室的研究员开始相信高锟的研究,在 1970 年也开始研究光纤通讯,1972 年遏制了所有的空心光波导研究。1973 年,美国贝尔尝试室研制的光纤损耗降低到 2.5dB/km。

经过高锟的努力,在 1981 年,第一个光纤系统面世。

高锟曾说过,所有的科学家都应该顽强,都要觉得本身是对的,不然不会乐成。是的,正因为他的顽强,我们才气迎来光纤通信的时代。

2009 年,76 岁的高琨因“开创性的研究与成长光纤通讯系统中低损耗光纤”而得到诺贝尔奖。在此前,诺贝尔奖侧重于根本研究规模的成就,高锟是首位以应用物理研究获诺贝尔物理学奖的人。

这其中国人等了43年,终于获得了迟来的荣耀

▲这个荣耀迟到了43年。在2004年初,高琨被查出得了阿兹海默病,如今的高琨已经渐渐地忘了本身心爱的研究成就了。

高锟在早些年接受采访的时候说过:

目前,没有其他物质可以取代光纤。我认为,如果有,起码要一千年之后。但是,请不要相信我说的话,因为我本身就从来都不相信什么专家的话。

光纤大幅度提高了信息传输速度,组成了通信网、互联网和电视网,光纤通信已是人们糊口和事情的必须品。如果当年高锟相信了贝尔尝试室的权威专家,猜疑本身的研究,那也就没有此刻的互联网糊口。敢于质疑权威的人,才气得到最终的成就。

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机会、巧合和高锟的顽强,成绩了高锟的研究,也造就了我们此刻的糊口。

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