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2011年01月24日15:52 | 中國發(fā)展門戶網(wǎng) www.chinagate.cn | 給編輯寫信 字號：T|T

關鍵詞： 2010科學發(fā)展報告 2010 科學發(fā)展報告 中國科學院院士 

上海交通大學陳益新教授在《2010科學發(fā)展報告》上發(fā)表了題為“光纖讓世界和生活更美好——2009年諾貝爾物理學獎評述”的文章，指出高錕、威拉德?博伊爾和喬治?史密斯三位科學家在建造光信息技術的大廈中發(fā)揮了中流砥柱的作用，重點介紹高錕教授對光纖和光纖通信的杰出貢獻。

文章首先回顧了波導傳光的淵源。1870年約翰 ? 廷德爾發(fā)現(xiàn)當水從一個容器噴出時，把一束光導入水流通道，可以觀察到光線由于其全內(nèi)反射現(xiàn)象而遵循一特定的路徑。這是光通過波導進行傳播的首次研究的歷史里程標志。從20世紀30年代開始，醫(yī)學界已經(jīng)利用簡單的光纖。20世紀60年代激光器的發(fā)明是光纖通信發(fā)展決定性的一步。然而玻璃纖維中光束的高損耗是其在通信領域應用的最大障礙。

降低玻璃纖維的光損耗是高錕富有遠見的挑戰(zhàn)。1966年1月高錕教授在其發(fā)表的具有開創(chuàng)性成果的論文中指出光在光纖中的傳輸損耗主要來源于材料中的雜質(zhì)，玻璃必須加以提純。高純度的石英光纖傳輸損耗可以下降到很低，并具體計算出光在這種光纖中的傳輸距離可以達到100千米以上。為了生產(chǎn)出世界上最純凈的玻璃，高錕指出可以使用不加任何添加劑的熔融石英，即熔融二氧化硅，其熔融溫度近2000℃，這樣的高溫下要保持高純度和精確成分，其工藝和控制極為困難。

光纖是圓柱形的介質(zhì)光波導，光纖的結構包括中心的纖芯部分和外面的包層部分，應用全反射原理來傳導光線。光纖通信應用的光纖種類按其傳播的模式主要可分為多模光纖和單模光纖；按光纖折射率分布的不同，可分為漸變光纖和突變（階躍）光纖。人們經(jīng)過了長時間對光纖和光器件結構和性能的不斷摸索和改進，終于使光纖通信開始投入實際使用。

文章最后指出進入新世紀以來幾乎所有的通信網(wǎng)都已實現(xiàn)光纖化。同時光纖的非通信應用也有了迅速發(fā)展，這讓世界和生活更美好。“光纖之父”高錕在光纖方面的成就令人贊嘆，他給了我們炎黃兒女莫大的激勵。（摘自中國科學院“科學發(fā)展報告”課題組撰寫的《2010科學發(fā)展報告》）

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