For groundbreakingachievements concerning the transmission of light in fibers for optical communication.
近日,诺贝尔奖委员会公布了今年的诺奖颁奖时间,除文学奖之外,其余奖项将在国庆期间颁发,这也给国庆增添了一道开胃小菜。然而,就在诺奖开奖前夕,曾经的诺贝尔奖获得者,“光纤之父”高锟先生逝世。
或许我们最熟悉的就是高锟先生的头衔和名号,我们该怎么来描述和形象高锟先生的成就呢?我们可以这样说,正式因为有了他取得的成果,我们才会有超过10亿公里的光缆以闪电般的速度通过宽带互联网,为全球各地的办事处和家庭提供数据。
小小的一根光纤,直径最多62.5μm,大致与人的头发的粗细相当,包裹上一层保护膜,看似普通的不能再普通。一端连接发射装置二极管或者激光,另一端连接接收装置,这根细长的纤维就可以牢牢地捕捉光,让光在纤维内部不停地全反射,从一端传导到另一端。细如发丝,却上演了完美的光学传奇!如果能够用光信息来代替电子传导的信息,那将给通讯领域该带来怎样的变化,这正是高锟先生思考的问题,但当时的玻璃纤维中的杂质实在是太多了,难以实现这一点。
高锟在国际电话电报公司任职期间,就已经从事光导纤维在通讯领域运用的研究。1964年,他提出在电话网络中以光代替电流,以玻璃纤维代替导线,光在玻璃介质中传播的速度要比电荷的运送速度快多了,一旦实现,将极大地提高信息传递速度。1965年,在以无数实验为基础的一篇论文中,他提出以石英基玻璃纤维作长程信息传递,将带来一场通讯业的革命,并提出当玻璃纤维损耗率下降到20分贝/公里时,光纤维通讯就会成功。1966年,在标准电话实验室,高锟先生与何克汉先生发表了一篇题为《光频率介质纤维表面波导》的论文,共同提出光纤可以用作通信媒介来实现长距离及高讯息量的讯息传送。
简单地说,只要解决好玻璃纯度和成分等问题,就能够利用玻璃制作光学纤维,从而高效传输信息。高锟的理论初时未获认同,更有媒体嘲笑他“痴人说梦”。但他未有放弃,继续研究及改良技术。在这场争论中,高锟的设想逐步变成现实,利用石英玻璃制成的光纤得到越来越广泛的应用,全世界掀起了一场光纤通信的革命。1971年,世界上第一条1公里长的光纤问世;1981年,第一个光纤通讯系统正式启用。从此之后,高锟“光纤之父”美誉传遍世界。
高锟还开发了实现光纤通讯所需的辅助性子系统。他在单模纤维的构造、纤维的强度和耐久性、纤维连接器和耦合器以及扩散均衡特性等多个领域都作了大量的研究,而这些研究成果都是使信号在无放大的条件下,以每秒亿兆位元传送至距离以万米为单位的成功关键。
1987年,高锟回港出任中文大学第三任校长,期间创立讯息工程学系,直至1996年退休。高锟退休后的生活较为低调,但不幸的是,2003年,高锟被确诊为老年痴呆(脑退化症),其后生活大受影响。
由于科学领域的诺贝尔奖,理论获确认需要较长时间,即使有杰出成就,往往也要在数十年后才能得奖,高锟也不例外。2009年,高锟首次提出光纤通讯后四十多年,终获得迟来的诺贝尔物理学奖,诺贝尔委员会赞扬他“在纤维中传送光以达成光学通讯的开拓成就(for groundbreaking achievements concerning the transmission oflight in fibers for optical communication)”。毫无疑问,这是一份迟来的奖项。
2018年9月23日,这位曾经的诺贝尔物理学奖得主、香港中文大学校长逝世,享年84岁。有人说,有些人死了,但他仍活着,高锟先生或许就是这样的一类人吧。他用毕生的精力致力于光纤通信领域的相关研究,几乎是用一己之恒心给这个世界带来了翻天覆地的变化,而我们今天仍然在享受着他的研究成果所带来的一切便利。
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