高锟与光纤：圆满一个跨越时代的梦想

2018-09-27 15:30

今天，即使相隔数千万里，借助高速光纤网络，也可以在顷刻间进行视频通话。通过互联网，影音画面触手可及，这是一个前所未有的时代，光纤通信技术重新塑造了世界的面貌。回溯整个近代通信史，有一个名字如何也绕不过去，他的发明开启了高速光纤通信的新纪元，为人类带来了互联网、信息化的世界，他就是光纤之父—高锟。今年9月23日，高锟与世长辞，享年84岁，回顾他的一生，与整个通信产业渊源颇深。

2009年10月6日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟，颁奖辞中明确他因“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得了突破性成就而获奖。美国前总统奥巴马曾评价高锟，表示他的研究完全改变了世界，促进了世界经济的发展，他为高锟感到骄傲，世界欠高锟一个极大人情。

质疑之声四起初心不容更改

早在1841年，Daniel Colladon和Jacques Babinet两位科学家做了一个看似简单，却很神奇的实验。他们在装满水的木桶上钻了一个小孔，然后，在木桶上方用灯光把水照亮。最后，人们惊奇地发现，发光的水从水桶的小孔里流了出来，水流弯曲，光线也随着弯曲，水流成功“俘获”了光线。小小的实验看似简单，却揭示了光纤应用上最根本的全反射原理。

1959年，激光被发明出来，其光束高度集聚性的特点带给人们无数畅想，以光作为传输媒介的信息容量比传统微波系统高出十万倍。于是，一大批科研人员开始了对光通信的研究，其中，高锟是最为着迷的一个。他坚信光通信有着巨大的潜力，坚持寻找一种拥有极高透明度的传输介质，因为他认为透明材质中的杂质是造成传输衰减率过大的主要原因，解决了激光传输中衰减的难题，远距离传输就不再是问题。

在7年后的1966年，高锟发表了一篇名为《为光波传递设置的介电纤维表面波导管》的论文，他终于找到了自己的答案。也正是这篇具有划时代意义的论文，他于43年后收获了诺贝尔物理学奖。高锟在论文中提出利用石英玻璃进行传输的最初构想，论文中提到“只要把铁杂质的浓度降到百万分之一，就可以制造出波长在0.6微米附近，损耗为20dB／km的玻璃材料”，这种玻璃材料能用来实现远距离信号传输。

今天，高锟当初提出的构想早已成为了现实，光纤光缆也已布满全球各地。可在当时，向高锟迎面而来的却是无数质疑的声音，甚至有人毫不客气地说他是“痴人说梦”。幸好，高锟是“冥顽不化”的，他不断前往全球各地游说玻璃制造商们研制新型“纯净玻璃”。由于超纯净玻璃纤维的研发成本过高，市场前景难测，当时的企业大多不愿在这方面作太多投入。

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