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“光纤之父”、诺贝尔物理学奖得主高锟辞世,享寿84岁

时间:2018-09-25 13:38:26
1966年,高锟在国际电话电报公司(ITT)任职期间,开始研究利用玻璃纤维传送信号,发表过一篇题为《光频率介质纤维表面波导》的论文,提出利用石英基玻璃纤维,可进行长距离及高信息量的信息传送。高锟的理论初时未获认同,更有媒体嘲笑他“痴人说梦”……

 9月23日上午11时,诺贝尔物理学奖得主、有“光纤之父”誉称的前香港中文大学校长高锟,在香港沙田白普理宁养中心过世,享寿84岁。高锟一生最大成就,莫过于发明光纤通讯,亦因如此,他有“光纤之父”之称,享誉全球。高锟一生都离不开科学,曾为入读心仪的电机工程系,刻意到英国留学。

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1966年,高锟在国际电话电报公司(ITT)任职期间,开始研究利用玻璃纤维传送信号,发表过一篇题为《光频率介质纤维表面波导》的论文,提出利用石英基玻璃纤维,可进行长距离及高信息量的信息传送。

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高锟的理论初时未获认同,更有媒体嘲笑他“痴人说梦”。但他没有放弃,继续研究及改良技术,至1981年第一代光纤系统面世,他亦因此获得“光纤之父”美誉。

童年时代和求学生涯

我们从童年开始,回顾一下高锟的一生。高锟1933年11月在上海出生,祖籍江苏金山市,出身书香门弟。祖父高吹万是清末江南著名书画家、诗人和革命家,与常州钱名山、昆山胡石亭齐名“江南三名士”,并且与柳亚子交往深厚。他自称为“闲闲山庄”的庄主,并自撰门联一幅:“苟全性命于乱世,别有天地在人间。”父亲高君湘律师则是美国密歇根大学法学院博士,另有一名弟弟高铻。
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高锟年幼时接受旧式的私塾教育,直至十岁时进入一所西式学校学习。那是一所旅法留学生创办的学校,学校透出的自由民主科学气息深深影响到了童年时的高锟,让他自小就对化学和物理产生了兴趣。
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在这张难得的照片之中,坐在中间的为高锟。幼年时的高锟对科学充满了兴趣,六年级时便开始做化学实验,他与好伙伴周同学一起成功地通过电解水制备了氢气与氧气。除了化学实验,高锟对无线电也颇有兴趣,他和周同学因此又走进了无线电的新天地。而无线电的科技实践也在高锟心里埋下了电机工程的种子。
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1948年高家移居台湾,高锟此后再随父亲迁往香港,1949年进入香港圣若瑟书院,中学毕业后以全港前十的成绩考入香港大学,但由于他想读电机工程系,港大当时未开设此科,于是1954年他远赴英国伦敦的伍尔维奇理工学院(现格林威治大学)攻读电机工程,并于1957年及1965年获伦敦大学学士和哲学博士学位。在英国留学时,高锟于舞会中认识后来的妻子黄美芸,两人于1959年结婚,婚后有一子一女。
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从伍尔维奇理工学院毕业以后,高锟进入了国际电话电报公司,而此时也正是通信行业正在酝酿激变的时期。高锟在国际电话电报公司工作的头两三年专注于高频波导管的研究工作。在研究中,高锟发现高频波具有更高的信息容量,但其特性导致在空气传播过程中损耗过大,需要采用特殊的空心线缆进行定向传播。

在1959年,激光的横空出世让业界看到了新的希望,但信号衰减的现象依然得不到解决,因此其特性并不足以作为远距离传输的载体。但高锟并没有放弃其他传输介质的研究,此时高锟已经在攻读博士学位。

经过多年的研究,高锟得到一个重要的理论发现:透明材质中的杂质才是造成衰减率过大的主要原因。同时光纤的构想已经在高锟脑海里成熟,但他也明白,理论中衰减率低于20 dB/km的光导纤维当时根本没有厂家能够生产。于是高锟跑遍了世界各地的大型玻璃生产企业,说服他们开展相关的研究。

此时大多数的企业都不愿意花高昂的成本研发超纯净玻璃纤维,毕竟做更有商业价值的玻璃器皿更有实际意义。高锟不得不自己动手,成为玻璃工艺专家,并与企业的研发部门一起探讨研究可行的高纯度玻璃制造工艺。为此高锟甚至找到了当时公司的竞争对手贝尔实验室。
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根据高锟发表的论文,美国康宁公司开始了研发光导纤维。康宁公司是美国著名玻璃生产商,也是当今智能手机屏幕大猩猩玻璃的生产商。到了1970年,终于制造出了符合理论的低损耗试验性光纤,由此开启了光通信的时代。

迟来的诺贝尔奖

报导称,高锟1970年回到香港,担任香港中文大学电子系创系教授,1987年升任香港中文大学第三任校长,直至1996年退休又当选为中国科学院外籍院士;2000年被《亚洲新闻周刊》选为“二十世纪亚洲风云人物”。

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退休后,高锟生活较为低调。2003年,高锟由于打麻将时反应迟缓,在朋友建议之下到医院检查,确诊为老年痴呆(脑退化症),其后生活都大受影响,表达能力亦下降,需要妻子在旁照顾。

2009年,在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 of light in fibers for optical communication)”。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。
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在诺贝尔颁奖典礼上,高锟获特别安排,免除走到台中领奖、鞠躬三次的礼仪,瑞典国王卡尔十六世•古斯塔夫破例走到他面前颁奖。高锟说了“谢谢”,这是他接到奖章与证书后说的唯一一句话。

为协助同患阿兹海默症病人和家属,高锟及夫人黄美芸2010年成立高锟慈善基金,同年高锟获颁香港特别行政区大紫荆勋章。

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2010年2月,高锟和妻子黄美芸在中文大学。


香港经济日报报导,高锟慈善基金董事及执行委员会委员会主席卢永仁表示,高锟的遗愿是希望基金会继续帮助阿兹海默症病人及家属,黄美芸及其朋友会遵从高锟遗愿帮助更多有需要的人。

卢永仁透露说,高锟教授走得很安详,在离世前,其夫人和亲友都一直守护在旁。

香港中文大学表示,对第三任校长高锟离世深感哀痛,向其家人致以深切慰问,明天起的一个月在校内设置吊唁区。香港中大校长段崇智指出,高锟是出类拔萃的学者,任内积极推动中大整体发展,他的离世对中大及全球学术界是重大损失。

香港特首林郑月娥傍晚对高锟辞世表示深切哀悼。林郑月娥说,高锟是开发和应用光纤技术的先驱,为现代通讯科技带来革命性的变化。林郑月娥赞扬高锟出类拔萃,是香港人的骄傲。高锟不但是一位杰出的科学家,也是一位有承担的教育家,对香港的科研发展高瞻远瞩,力促成立香港科学园,为香港创科发展奠下稳固基础。

回顾中国光纤发展走过的50年

1966年,高锟博士发表了《光频率的介质纤维表面波导》,并制造出世界第一根可用于通信的光导纤维。
1973年,中国邮电部武汉邮电科学研究院开始研究光纤通信。
1979年,赵梓森教授拉制出中国自主研发的第一根实用光纤。
1980年,多模光纤通信系统开启商用化,传输速率达到140Mbps。
1982年,中国邮电部光纤通信重点科研工程“八二工程”在武汉开通。
1990年,单模光纤通信系统进入商用化阶段(565Mbps),数字同步体系(SDH)的技术标准开始制定。
1997年,采用波分复用技术(WDM)的20Gbps 和40Gbps 的光纤产品试验取得重大突破。
1999年,中国生产的8×2.5Gbps WDM系统首次在青岛至大连开通。
2005年,3.2Tbps超大容量的光纤通信系统在上海至杭州开通。
2012年,中国的光纤产能已达到1亿2千万芯公里。

本文综合自公众号“以光为鉴”、中央社、香港01、UDN报道



    
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