在論壇看到高錕老先生逝世的消息，讀其生平故事，其中一句“我是一個平凡的人，我在做光纖實驗時，覺得是一個科學家應該做的事，并不是什么了不起的事?！?，品格風度真君子也。
說他是改變了世界的人并不為過，我們現(xiàn)在之所以能通過電腦，手機使用互聯(lián)網(wǎng)的便捷，都需要感謝光纖通信的發(fā)展。不過，除了通信圈的人，大部分人可能都不知道光纖是被何人用于通信傳輸?shù)摹＃ㄆ鋵嵐饫w認識的普及也是近幾年才有，F(xiàn)TTx之前，很多人不知道光纖為何物。）
高錕（來源：諾貝爾獎官網(wǎng)）
高錕先生于1966年就光纖傳輸發(fā)表了具有劃時代意義的論文，證明用玻璃纖維可長距離傳遞信息，打破玻璃纖維在早期只能短距離傳輸?shù)睦碚撾y題，從此開啟了光纖通信新紀元，并于2009年獲得諾貝爾物理學獎，被尊稱為“光纖通信之父”（Father of Fiber Optic Communications）。
然而，高錕早于2004年時，證實患上阿茲海默癥。
光纖通信，作為20世紀人類社會所取得的最偉大的技術成就之一，是人類邁向信息化時代的重要基石。以下是一部光纖通信簡史，記錄了科學先驅們不斷奮斗，歷經(jīng)無數(shù)挫折與失敗，將人類一步步推進高速信息時代。
光纖通信簡史轉自： 網(wǎng)優(yōu)雇傭軍
以下是一部光纖通信簡史，記錄了科學先驅們不斷奮斗，歷經(jīng)無數(shù)挫折與失敗，將人類一步步推進高速信息時代。
歷經(jīng)115年，人類發(fā)明了光纖
1841年，Daniel Colladon和Jacques Babinet，這兩位科學家演示了一個實驗：在裝滿水的木桶上鉆個孔，然后將光照入水流中，光居然被彎彎曲曲的水俘獲了：光沿著水桶流出的細流傳輸，順著彎曲的水流前進。
這一現(xiàn)象叫光的全內(nèi)反射作用，即光從水中射向空氣，當入射角大于某一角度時，折射光線消失，全部光線都反射回水中。表面上看，光好像在水流中彎曲前進。實際上，在彎曲的水流里，光仍沿直線傳播，只不過在內(nèi)表面上發(fā)生了多次全反射，光線經(jīng)過多次全反射向前傳播。
這就是光纖通信的基本原理——光的全內(nèi)反射原理。
隨后，人類將光的全內(nèi)反射原理應用于玻璃棒來傳導光，并得到了實際應用，比如牙科醫(yī)生用彎曲的玻璃棒來把燈光導入病人的口腔為手術照明。
但此時光的全內(nèi)反射原理僅用于短距離傳播領域，要解決光導長距離傳輸必須將玻璃棒拉成十分堅固和柔韌的玻璃纖維。
直到1887年，一位叫Charles Vernon Boys的英國科學家，將一根加熱的玻璃棒放在弩上，當玻璃棒熔化，扣動扳機，在實驗室里拉出了一道長長的玻璃纖維。
玻璃光導越來越細，成為了光纖，人類又前進了一大步。
可實驗終歸是實驗，要邁出下一步，人類又足足等了50年。1938年，美國Owens Illinois Glass公司與日本日東紡績公司終于可以生產(chǎn)玻璃長纖維了。
可這個時候生產(chǎn)的光纖是裸纖，光纖的傳播是利用全內(nèi)反射原理，全內(nèi)反射角由介質的折射系數(shù)決定，裸纖會引起光泄漏，光甚至會從粘附在光纖上的油污泄漏出去。
怎么辦？這個問題人類又探索了13年。
1951年，光物理學家Brian O’Brian提出了包層的概念。有了概念，就開始試驗。有人試圖用人造黃油作為包層，但不實用。也有人也想到了蜂蠟和塑料，比人造黃油好多了，但仍然不實用。
1956年，密歇根大學的一位學生制作了第一個玻璃包層光纖，他用一個折射率低的玻璃管熔化到高折射率的玻璃棒上。
自此，玻璃包層很快成為標準，塑料包層也相繼出現(xiàn)。光纖正式誕生了，接下來就該光纖通信登上歷史舞臺了。
開創(chuàng)光纖通信時代
1960年代，電話公司普遍預測即將到來的可視電話會大幅增加網(wǎng)絡帶寬需求，電信工程師們開始探索更大容量的網(wǎng)絡傳輸方式。隨著第一臺激光器問世，加之光纖的發(fā)明，工程師們將目光聚集在利用激光器加光纖的光纖通信方式。
工程師們經(jīng)過無數(shù)次試驗，但發(fā)現(xiàn)大量的光被玻璃吸收，光在玻璃中會嚴重衰減，傳播損耗太大，光纖根本無法實現(xiàn)遠距離通信。
有人已經(jīng)放棄了，但總有些人不肯輕言放棄，年輕的英籍華人工程師高錕就是這樣的人。
高錕對“光在玻璃中會嚴重衰減”不以為然，他并不認為這是無法突破的困境，并開始積極研究光與玻璃的關系，發(fā)現(xiàn)光在玻璃中的衰減主要歸于三大原因：玻璃分子的吸收與散射、玻璃分子結構不規(guī)則的影響、玻璃中雜質的吸收與散射。他認為若能在制造玻璃的過程中去除雜質，就有機會大幅改善光衰減。
如何去除玻璃中的雜質？高錕探訪了全世界許多知名的玻璃制造公司，但大部份公司都只對生產(chǎn)藝術玻璃感興趣，并不愿研究如何提高玻璃的透明度，甚至有人質疑減少雜質與降低光衰減之間的關聯(lián)性，或根本認為很難制造出雜質含量極低的玻璃。雖然大家都不看好，但在高錕鍥而不舍的努力下，終于找到一種在制造過程中利用高溫讓雜質離子氣化的極低雜質石英玻璃，并對光衰減進行了反覆測量。
高錕終于得出了一個光纖通信史上突破性的結論：損耗主要是由于材料所含的雜質引起，并非玻璃本身。高錕大膽的提出：光束在高純度的光纖中傳播至少500米時，還有10%的能量剩余。
1966年7月，高錕就光纖傳輸?shù)那熬鞍l(fā)表了具有歷史意義的論文。該文分析了造成光纖傳輸損耗的主要原因，從理論上闡述了有可能把損耗降低到20dB／公里的見解，并提出這樣的光纖將可用于通信。
你是在開玩笑吧? 很多人，括相關領域的專家們，都認為這簡直是天方夜譚。
高錕沒有被嘲笑擊倒，他像傳道士一樣到處推銷他的信念，遠赴日本、德國，甚至美國大名鼎鼎的貝爾實驗室。
對于自己相信的東西，高錕很固執(zhí)。
也許正是出于這樣的“固執(zhí)”，高錕的論文消除了學術界、工業(yè)界的疑慮，證明了光導纖維傳輸信息的可行性，大家馬上就跟上來了。
隨后，工業(yè)界投入人力和財力，科學家、工程師全力以赴，開始根據(jù)高錕的理論對光纖通信進行研發(fā)。
很快，四年以后，美國康寧公司真的拉出了20dB/公里的光纖?？祵幑镜谝粋€實現(xiàn)了與理論一致的結果，并突破了高錕所提出的每公里衰減20分貝（20dB/km）關卡，證明光纖作為通信介質的可能性。
與此同時，使用砷化鎵（GaAs）作為材料的半導體激光（semiconductor laser）也由貝爾實驗室發(fā)明出來，并且憑借著體積小的優(yōu)勢而大量運用于光纖通信系統(tǒng)中。
至此，光纖才真正開始應用于光纖通信，正式揭開光纖通信大發(fā)展的序幕…
1972年，傳輸損耗降低至4dB/km。
1973年，我國郵電部武漢郵電學院開始研究光纖通信。
1974年，美國貝爾研究所發(fā)明了低損耗光纖制作法 — CVD法(汽相沉積法)，使光纖傳輸損耗降低到1.1dB/km。
1976年，貝爾實驗室在亞特蘭大建成第一條光纖通信實驗系統(tǒng)，采用了西方電氣公司制造的含有144根光纖的光纜。第一條速率為44.7Mbit/s的光纖通信系統(tǒng)在地下渠道中誕生。與此同時，日本電報電話公司開始了 64km、32Mbit/s突變折射率光纖系統(tǒng)的室內(nèi)試驗，并研制成功 1.3微米波長的半導體激光器。
1978年，我國自行研制出通信光纜，采用的是多模光纖，纜心結構為層絞式。
1979年，日本電報電話公司研制出 0.2db/km的極低損耗石英光纖（1.5微米）。
1980年，第一個商用的光纖通信系統(tǒng)問世，采用波長800奈米（nanometer）的砷化鎵激光作為光源，傳輸?shù)乃俾剩╠ata rate）達到45Mb/s（bits per second），每10公里需要一個中繼器增強信號。
緊接著，第二代的商用光纖通信系統(tǒng)也問世了，采用波長1300奈米的磷砷化鎵銦（InGaAsP）激光。
第三代，第四代，第五代….
如今，高清視頻、AR/VR、車聯(lián)網(wǎng)等應用對網(wǎng)絡容量和時延需求越來越高，光纖通信猶如通信網(wǎng)絡的血脈，正承載著人類邁進萬物智聯(lián)的5G時代。
世界已進入全光纖時代，而高錕則在2009年獲得了諾貝爾物理學獎，被尊稱為”光纖之父“。
我只是一個平凡的人，并沒有做了不起的事
高錕發(fā)明了光纖通信，為人類文明做出了劃時代的貢獻，但他卻一點也沒有大科學家的架子。
有人回憶，高錕就像住在你家隔壁的鄰居叔伯，非常平實，不認識他的人，根本看不出來他是有名的大科學家。而且高錕對人非常親切，整天笑咪咪的，雖然總是表現(xiàn)出絕佳的紳士風度，卻又不會因為這種風度而給人距離感。
高錕于1970年應香港中文大學邀請擔任電子系教授及講座教授，1987年至1996年出任香港中文大學第三任校長，據(jù)學生回憶，高錕平易近人，笑容可親，而且非常熱心。他不但是一位出類拔萃的科學家，還是一位謙虛和善的老師。
獲得諾貝爾物理學獎時，高錕因患上老年癡呆癥，對于自己造福世人的科學研究和“光纖之父”的稱譽，已經(jīng)沒有多少感覺了。當問他是不是光纖之父時，他早已忘得一干二凈。只有當被問到愛不愛太太時，他回答到：“是啊，她很好呢！”
記得有一次他在接受媒體采訪時曾這樣說：
我是一個平凡的人，我在做光纖實驗時，覺得是一個科學家應該做的事，并不是什么了不起的事。
正是這樣一個偉大而樸實的人改變了世界，改變了人類的生活。敬悼高錕教授！
