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紀念“光纖之父”

2018-12-17 05:34:50
發明與創新 2018年46期

高錕先生生于上海,幼年時接受私塾式教育,直至十歲時進入西式實驗學校學習。那是一所由回國的法國留學生創辦的學校,開放、自主的教育氛圍讓童年的高錕深受啟發。

高錕六年級時便開始做化學實驗,他與同學一起成功地通過電解水制備了氫氣與氧氣,打開了化學世界的大門。

沒多久,高錕就有了自己的第一個發明——“泥球炸彈”。他將紅磷和氯酸鉀塞進濕潤的泥土里,待泥土干燥后將其撞向硬物,泥土受到沖擊便會爆炸。

偷偷做的實驗因為一次意外敗露了,高錕不得不中途放棄。轉眼,他又和同學開墾了無線電的新田地。“當我們最終從耳筒里收聽到電臺廣播,那感覺奇妙極了。在什么也沒有的空氣里,竟然可以蘊藏音樂?!惫膿v無線電的這段經歷,在高錕心里埋下了電機工程的種子。

中學時期,高家人為了躲避內戰、謀求生計,輾轉至香港,聰慧的高錕很快便適應了那里的生活。他以全港前十的成績考入當時香港唯一的一所大學——香港大學。

進入大學后,因為少時對無線電的興趣,高錕選擇修讀電機工程,可是當時的香港大學還未籌備好此專業。決心已定的高錕只好遠赴英國投考合適的大學。

在英國的學習生涯讓高錕與工程界有了頗多的接觸,他意識到學校里所學知識與實踐之間的巨大差異,也迫不及待地想大展一番拳腳,找到自己的崗位。終于,在畢業之際,高錕進入了國際電話電報公司。

工作的頭兩三年,高錕專注于高頻波導管的研究工作。高頻波具有更高的信息容量,但其特性導致它在空氣中傳播時損耗過大,需要采用波導管這種特殊的空心線纜定向傳播。

1959年,激光的橫空出世讓通信界看到了希望,但研究人員在進行了一些試驗后發現,其特性并不足以作為遠距離傳輸的載體。

波導管

“怎么可以那么快便斷定激光沒有作為?”高錕不甘心就此放棄。他結合實驗室早先研究的波導管技術,有了“激光導管”的設想,并不斷尋找合適的線纜材料。但無論什么材料,效果都不理想,甚至不能大角度地彎曲。

高錕打算另辟蹊徑,采用透明材料作為激光傳輸的介質。雖然在此前的研究和文獻中都已證明透明材料衰減率過大,甚至不如空氣,但經過長達幾年的實驗論證,他從理論上驗證了透明材料的可行性。同時他還發現,透明材料中的雜質才是造成其衰減率過大的主要原因,推翻了工程界一口咬定“光通信是天方夜譚”的定論。

然而,當時絕大多數的企業都不愿意花高昂的成本研發超純凈玻璃纖維,于是高錕又做起了半個玻璃工藝專家,與企業的研發部門一起研究可行的高純度玻璃制造工藝。

為了將心中構想的光通信變為現實,高錕甚至找到了當時公司的競爭對手——貝爾實驗室,向他們推銷自己的理論與技術。

1970年,玻璃企業終于制造出了符合理論的低損耗試驗性光纖,翻開了光通信時代的篇章。1976年,美國亞特蘭大開通了世界第一條光纖通信系統試驗線路。1979年,光纖傳輸損耗降至0.2dB/km。1992年,貝爾實驗室與日本合作,成功試驗了9000千米的光纖傳輸任務。

如今,中國光纖入戶比例占寬帶用戶的一半以上,高錕也因此成為世界公認的“光纖之父”。

2009年,諾貝爾物理學獎獲獎名單揭曉,高錕與另外兩位科學家共享科學界的最高獎項。

“香港首富、全球首富對我來說完全沒有意義,我不后悔也無怨言,因為如果事事以金錢為重,一定不會有今日光纖的成果?!边@是老先生被問及為什么不給光纖申請專利時的回答。

2018年9月23日,牽動世界的“光纖之父”高錕離開了人世,他的成果也通過這一消息傳播到世界的每一個角落。(據SME科技故事)

瑞典國王授予高錕獎章與證書

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