在光纖通信發(fā)明之前,自由空間的
光通信已經(jīng)在試驗,但只能視距而無法實現(xiàn)遠程傳輸,且在短距離應(yīng)用時也受到天氣的影響。人們常識知道玻璃能夠透光,有人會想到用玻璃絲來傳送光實現(xiàn)通信,但如果不能以低成本實現(xiàn)長距離傳輸是沒有實際意義的,在缺乏理論指導下僅靠實驗取得的進展不顯著。高錕先生在讀博士學位期間就關(guān)注激光在玻璃纖維中傳輸問題,他進行了艱苦的理論研究。在1966年7月的英國電機工程師學會學報上,他發(fā)表了一篇題為“光頻率的介質(zhì)纖維表面波導”的論文,給出了支持長距離和大容量信息傳輸?shù)慕橘|(zhì)纖維所必需的結(jié)構(gòu)和材料特性,證明了在高純度光纖中激光可以傳送上百公里,為光纖通信奠定了理論基礎(chǔ),拓展了物理學上光波傳送領(lǐng)域,豐富了電磁波導理論。
在高錕的理論指導下,產(chǎn)業(yè)界經(jīng)過幾年對工藝的不斷改進,到20世紀70年代中后期已生產(chǎn)出可實用的光纖,現(xiàn)在一對光纖每秒可以傳送太比特(Tb/s)信息,實驗室已能實現(xiàn)160個波長的100Mb/s(即16Tb/s)3600公里傳輸——這相當于一根光纖同時提供2億條電話電路,或者說0.6秒就可完成美國國會圖書館全部館藏文獻的傳送。到目前為止還沒有發(fā)現(xiàn)在傳輸容量、距離和成本上能夠挑戰(zhàn)光纖的其他媒介。光纖已經(jīng)成為信息基礎(chǔ)設(shè)施的基石。很難設(shè)想:如果沒有光纖還會有互聯(lián)網(wǎng)嗎?通信會成為老百姓用得起的服務(wù)嗎?高錕的發(fā)明直接惠及幾十億大眾,對現(xiàn)代社會影響深遠,因此他獲得諾貝爾獎是眾望所歸,當之無愧。
我認識高錕先生多年,每次見他都感覺不到一點“光纖之父”的架子,平易近人,嚴謹治學。他在擔任香港中文大學校長期間還在思考開發(fā)新型光纖,可謂探索孜孜不倦。高錕先生獲獎給了我們不少啟示:其一是青年學者要敢于創(chuàng)新,他開創(chuàng)光纖通信理論時僅是剛出校門1年的博士;二是科學研究需要嚴謹,理論研究、模擬仿真與實驗三者不可偏廢;三是科研成果要經(jīng)得起歷史考驗,在他發(fā)明光纖通信43年后才獲諾貝爾獎,可見大師的信念與定力。
來源:光明日報