高锟对于光纤通信的贡献

高锟是光纤之父，提出光纤通信的原理

2009年，高锟因在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”作出突破性成就，获得诺贝尔物理学奖。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。这一设想提出之后，存在很多争论，但在争论中，高锟的设想逐步变成现实：利用石英玻璃制成的光纤应用越来越广泛，全世界掀起了一场光纤通信的革命。

高锟对于光纤通信的贡献

高锟被誉为“光纤之父”。早在1966年，高锟就在一篇论文中首次提出用玻璃纤维作为光波导用于通讯的理论。简单地说，就是提出以玻璃制造比头发丝更细的光纤，取代铜导线作为长距离的通讯线路。这个理论引起了世界通信技术的一次革命。随着第一个光纤系统于1981年成功问世，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。

高锟对于光纤通信的贡献

高锟先生最为人熟知的贡献是在光纤通信方面的巨大成就，被誉为“光纤之父”。光纤通信的意义到底有多巨大呢这就得从光通信开始说起了。

光通信的历史其实非常久远，例如我们都熟知“烽火戏诸侯”的历史故事（这个故事的真实性历史学界仍存在争议），其实利用狼烟和烽火进行信号传递的过程，就可以视为光通信的雏形，只是这种信息的传递效率很低罢了。

从实现方式上，光通信可以分为自由空间光通信和光纤通信两种，刚才说到的烽火和狼烟就属于自由空间通信。贝尔在发明电话后，也发明了一种“光电话”，即通过发射和收集光的装置进行通话，但在当时的技术条件下，这种光电话的通话距离很近，几公里已经达到了极限，无法真正实用化。最大的原因就是光在传播过程中会被干扰和损耗，也很容易被遮挡，严重影响了传播距离。所以如果存在一个封闭的“管道”，让光在其中传播，就可以避免自由空间的这种影响了。

光纤通信的基本原理以我们后人的眼光来看，似乎并不复杂，只不过是“光的全反射”罢了。所有读过中学物理的同学都清楚，当光从高折射率介质射往低折射率介质时，角度超过某个临界值，就无法透射了，所有的能量全部被反射回高折射率介质中。因此用高低折射率介质搭配，就可以构造一个封闭的“管道”，让光在其中进行传播，从而实现远距离的光通信。

其实早在高锟先生之前，光的全反射现象早已被观察和研究。例如人们发现，在酒桶上方点一盏灯，光线就会沿着侧方喷出的水流传播。但是大家一直没能想到以这种方式进行通信。高锟先生在进行了大量推导和计算之后，从理论上分析和预言了利用光纤作为媒介进行光纤通信的可能性。沿袭高锟先生的理论，业界果然实现了超低损耗光纤，让光纤通信由预测成为了现实。高锟先生也因此被誉为“光纤之父”，并获得诺贝尔奖。

很不幸，高锟先生在晚年患上了“阿兹海默症”，因此逐渐淡出了人们的视线。但对我们光学专业的人来说，高锟先生无异于史诗中英雄般的人物。之前去香港中文大学交流时，曾无比激动地在先生塑像前合影。

光纤通信对世界的巨大影响相信每个人都深有体会。光纤通信是互联网赖以存在的基础，人类文明从未以如此高速度发展，人与人之间也从未以如此高效率沟通。可以说，这项技术重塑了世界格局，影响了人类文明的发展进程，让我们的地球成为了名副其实的“地球村”。

高锟先生去了，但先生给人类留下了无比宝贵的财富。