高錕與他的光導(dǎo)纖維

1、高錕與他的光導(dǎo)纖維2020年10月6日，瑞典皇家科學(xué)院在斯德哥爾摩宣布，將2020年諾貝爾物理學(xué)獎授予英國華裔科學(xué)家高錕，以表彰他在“有關(guān)光在纖維中的傳輸以用于光學(xué)通信方面獲得的打破性成就。我們在互聯(lián)網(wǎng)中暢游、欣賞高明晰電視轉(zhuǎn)播節(jié)目、與千里之外的友人通話，又或者躺在病床上承受胃鏡檢查，這些事情正在改變著人類的生活，但我們可曾想到，這一切都要歸功于高錕創(chuàng)造的“光導(dǎo)纖維，即“光纖。被譽為“光纖之父的高錕，用他的創(chuàng)造為人類連通了信息時代。人們很早就知道，光可以沿著容器中放出的曲線水流傳輸，也可以在彎曲的玻璃棒中前進(jìn)。這并非是光直線傳輸?shù)奶匦园l(fā)生了改變，而是因為光的全反射作用，即在特定條件下，光在彎曲

2、的水流或者玻璃棒的內(nèi)外表中發(fā)生了屢次全反射，看起來好似光在彎曲前進(jìn)。進(jìn)入19世紀(jì)以來，人類陸續(xù)創(chuàng)造了電報、 等，長間隔 的信息交換成為可能。而伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人類越來越迫切需要尋找到一種高速、便捷，同時還要兼具制造本錢低廉、信號損失很小的長間隔 信息傳遞介質(zhì)。1966年，高錕發(fā)表了一篇題為?光頻率介質(zhì)纖維外表波導(dǎo)?的論文，創(chuàng)始性地提出光導(dǎo)纖維在通信上應(yīng)用的根本原理，描繪了長程及高信息量光通信所需絕緣性纖維的構(gòu)造和材料特性。簡單地說，只要解決好玻璃純度和成分等問題，就可以利用玻璃制作光學(xué)纖維，從而高效傳輸信息。這一設(shè)想提出之后，有人稱之為匪夷所思，也有人對此大加表揚。但在爭論中，高錕的

3、設(shè)想逐步變成現(xiàn)實：利用石英玻璃制成的光纖應(yīng)用越來越廣泛，全世界掀起了一場光纖通信的革命。如今，利用多股光纖制作而成的光纜已經(jīng)鋪遍全球，成為互聯(lián)網(wǎng)、全球通信網(wǎng)絡(luò)等的基石；光纖在醫(yī)學(xué)上也獲得了廣泛應(yīng)用，諸如胃鏡等內(nèi)窺鏡可以讓醫(yī)生看見患者體內(nèi)的情況；光纖系統(tǒng)還在工業(yè)上獲得大量應(yīng)用，在各類消費制造和機械加工等方面大顯身手。光釬不僅有效解決了信息長間隔 傳輸?shù)膯栴}，而且還極大地進(jìn)步了效率并降低了本錢。例如，同樣一對線路，光纖的信息傳輸容量是金屬線路的成千上萬倍；制作光纖的原料是沙石中含有的石英，而金屬線路那么需要貴重得多的銅等金屬。此外，光纖還具有重量輕、損耗低、保真度高、抗干擾才能強、工作性能可靠等諸多優(yōu)點.光導(dǎo)纖維的應(yīng)用是全球信息化進(jìn)程的一次革命，構(gòu)成了支撐我們信息社會的環(huán)路系統(tǒng)。這種低損耗性的玻璃纖維推動了諸如互聯(lián)網(wǎng)等全球?qū)拵ㄐ畔到y(tǒng)的開展。正如諾貝爾獎評委會的描繪：“光流動在