首页 > 2010科学发展报告

2011年01月24日15:52 | 中国发展门户网 www.chinagate.cn | 给编辑写信 字号：T|T

关键词： 2010科学发展报告 2010 科学发展报告 中国科学院院士 

上海交通大学陈益新教授在《2010科学发展报告》上发表了题为“光纤让世界和生活更美好——2009年诺贝尔物理学奖评述”的文章，指出高锟、威拉德•博伊尔和乔治•史密斯三位科学家在建造光信息技术的大厦中发挥了中流砥柱的作用，重点介绍高锟教授对光纤和光纤通信的杰出贡献。

文章首先回顾了波导传光的渊源。1870年约翰 • 廷德尔发现当水从一个容器喷出时，把一束光导入水流通道，可以观察到光线由于其全内反射现象而遵循一特定的路径。这是光通过波导进行传播的首次研究的历史里程标志。从20世纪30年代开始，医学界已经利用简单的光纤。20世纪60年代激光器的发明是光纤通信发展决定性的一步。然而玻璃纤维中光束的高损耗是其在通信领域应用的最大障碍。

降低玻璃纤维的光损耗是高锟富有远见的挑战。1966年1月高锟教授在其发表的具有开创性成果的论文中指出光在光纤中的传输损耗主要来源于材料中的杂质，玻璃必须加以提纯。高纯度的石英光纤传输损耗可以下降到很低，并具体计算出光在这种光纤中的传输距离可以达到100千米以上。为了生产出世界上最纯净的玻璃，高锟指出可以使用不加任何添加剂的熔融石英，即熔融二氧化硅，其熔融温度近2000℃，这样的高温下要保持高纯度和精确成分，其工艺和控制极为困难。

光纤是圆柱形的介质光波导，光纤的结构包括中心的纤芯部分和外面的包层部分，应用全反射原理来传导光线。光纤通信应用的光纤种类按其传播的模式主要可分为多模光纤和单模光纤；按光纤折射率分布的不同，可分为渐变光纤和突变（阶跃）光纤。人们经过了长时间对光纤和光器件结构和性能的不断摸索和改进，终于使光纤通信开始投入实际使用。

文章最后指出进入新世纪以来几乎所有的通信网都已实现光纤化。同时光纤的非通信应用也有了迅速发展，这让世界和生活更美好。“光纤之父”高锟在光纤方面的成就令人赞叹，他给了我们炎黄儿女莫大的激励。（摘自中国科学院“科学发展报告”课题组撰写的《2010科学发展报告》）

返回顶部文章来源： 中国发展门户网