天津富通信息科技股份有限公司
Tianjin Futong Information Science & Technology Co., Ltd.
股票代碼 | 000836
高錕與光纖:圓滿一個跨越時代的夢想
     發布時間:2018-10-13

導讀: 他的發明開啟了高速光纖通信的新紀元,為人類帶來了互聯網、信息化的世界,他就是光纖之父—高錕。今年9月23日,高錕與世長辭,享年84歲,回顧他的一生,與整個通信產業淵源頗深。

今天,即使相隔數千萬里,借助高速光纖網絡,也可以在頃刻間進行視頻通話。通過互聯網,影音畫面觸手可及,這是一個前所未有的時代,光纖通信技術重新塑造了世界的面貌?;厮菡麄€近代通信史,有一個名字如何也繞不過去,他的發明開啟了高速光纖通信的新紀元,為人類帶來了互聯網、信息化的世界,他就是光纖之父—高錕。今年9月23日,高錕與世長辭,享年84歲,回顧他的一生,與整個通信產業淵源頗深。

2009年10月6日,瑞典皇家科學院在斯德哥爾摩宣布,將2009年諾貝爾物理學獎授予英國華裔科學家高錕,頒獎辭中明確他因“有關光在纖維中的傳輸以用于光學通信方面”取得了突破性成就而獲獎。美國前總統奧巴馬曾評價高錕,表示他的研究完全改變了世界,促進了世界經濟的發展,他為高錕感到驕傲,世界欠高錕一個極大人情。

質疑之聲四起 初心不容更改

早在1841年,Daniel Colladon和Jacques Babinet兩位科學家做了一個看似簡單,卻很神奇的實驗。他們在裝滿水的木桶上鉆了一個小孔,然后,在木桶上方用燈光把水照亮。最后,人們驚奇地發現,發光的水從水桶的小孔里流了出來,水流彎曲,光線也隨著彎曲,水流成功“俘獲”了光線。小小的實驗看似簡單,卻揭示了光纖應用上最根本的全反射原理。

1959年,激光被發明出來,其光束高度集聚性的特點帶給人們無數暢想,以光作為傳輸媒介的信息容量比傳統微波系統高出十萬倍。于是,一大批科研人員開始了對光通信的研究,其中,高錕是最為著迷的一個。他堅信光通信有著巨大的潛力,堅持尋找一種擁有極高透明度的傳輸介質,因為他認為透明材質中的雜質是造成傳輸衰減率過大的主要原因,解決了激光傳輸中衰減的難題,遠距離傳輸就不再是問題。


在7年后的1966年,高錕發表了一篇名為《為光波傳遞設置的介電纖維表面波導管》的論文,他終于找到了自己的答案。也正是這篇具有劃時代意義的論文,他于43年后收獲了諾貝爾物理學獎。高錕在論文中提出利用石英玻璃進行傳輸的最初構想,論文中提到“只要把鐵雜質的濃度降到百萬分之一,就可以制造出波長在0.6微米附近,損耗為20dB/km的玻璃材料”,這種玻璃材料能用來實現遠距離信號傳輸。

今天,高錕當初提出的構想早已成為了現實,光纖光纜也已布滿全球各地??稍诋敃r,向高錕迎面而來的卻是無數質疑的聲音,甚至有人毫不客氣地說他是“癡人說夢”。幸好,高錕是“冥頑不化”的,他不斷前往全球各地游說玻璃制造商們研制新型“純凈玻璃”。由于超純凈玻璃纖維的研發成本過高,市場前景難測,當時的企業大多不愿在這方面作太多投入。

艱難游說過后 終開啟一個時代

終于,在高錕不懈的游說下,美國康寧公司開始依據高錕發表的論文進行光導纖維的研發。作為美國的著名玻璃生產廠商,也是如今智能手機屏幕玻璃最知名的生產商,康寧公司于1970年制造出世界上第一條符合高錕理論的低損耗試驗性光纖,由此,光纖通信的時代終于到來。

隨后,光纖迅速成為了一個大熱門,工業界投入大量人力和財力,科學家、工程師們全力以赴。幾乎在同一時間,使用砷化鎵(GaAs)作為泵浦材料的半導體激光器被貝爾實驗室發明出來,并憑借體積小的優勢在光纖通信系統中得以大量運用,光纖通信迎來了一段黃金發展期。

康寧公司生產的光纖采用等離子體激活化學汽相沉積(簡稱PCVD)工藝制造光纖芯層,同時,采用管外汽相沉積(簡稱OVD)工藝制造的合成石英管來形成光纖包層。管外汽相沉積法是美國康寧公司于1970年研制的一種簡捷生產工藝,OVD工藝的化學反應機理為火焰水解,即所需的芯玻璃組成是通過氫氧焰或甲烷焰中攜帶的氣態鹵化物(SiCl4等)產生的“粉末”一層一層沉積而獲得的。結合這兩種工藝的優點,康寧光纖具有折射率分布控制精準、幾何特性優越和衰減低等優點。

“高錕星”依舊閃耀

除了在科研方面的杰出貢獻外,高錕在教書育人方面同樣成績斐然。他于1970年加入香港中文大學,后籌辦電子學系,并擔任系主任;1987年至1996年的十年間,擔任香港中文大學第三任校長,期間,中大在高錕的主導下成立了工程學院、教育學院及多間研究所,為中大成為世界級研究型綜合大學奠定了堅實基礎。

1996年,中國科學院紫金山天文臺將國際編號“3463”的小行星命名為“高錕星”。如今,在仰望星空的時候,不能忘記有一位老人曾傾注畢生心血在通信領域,用一束束光纖將整個世界連接在一起。

如今,鋪設在地下和海底的玻璃光纖已超過10億公里,足以繞地球2.5萬圈,并仍在以每小時數千公里的速度增長。而在上方遙遠的星空里,“高錕星”依舊閃耀著光芒,像高錕生前的笑容一般真切璀璨。

來源:光纖世界

版權所有:天津富通信息科技股份有限公司        津ICP備13003376號-1

電話:022-83710998 傳真:022-83710199

地址:天津市濱海高新區華苑產業區榕苑路10號