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悼念诺奖得主高锟丨先人已去光纤通讯产业何温

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来源: 作者: 2019-02-22 14:27:15

9月23日,光通信行业奠基者,前诺贝尔物理学奖得主,香港中文大学校长高锟先生在香港去世,终年84岁,上一片悼念之声。感佩高锟先生卓越的科学成就,亿欧谨借此文章和大家一起沉痛悼念先生的离世,祝先生一路走好。

据CATR统计数据显示,截止2016年5月底,仅我国光纤到家覆盖规模达到70400万户, 如此之多的用户通过光纤技术链接到,畅享络的高效以及便利。对于以高锟先生奠基的这样一项足具社会意义的伟大发明,其发展历程如何?现实运用以及未来方向怎样?面对奠基者高锟先生的离去,我国光纤通讯产业的工作人员们又将以何种方式缅怀?方能不付前人开拓,不断创新并且将我国光纤产业推向更高的发展维度。

光纤通讯的历史以及产业现状光纤通信指一种利用光与光纤传递资讯的方式,其实现原理主要是通过一个发射器,将电讯号转换成光讯号,再透过多半埋在地下并且连接不同的建筑物光纤将光讯号传递出去,最后通过一个光接收器将光讯号转换回电讯号。

自古以来,人类对于长距离通讯的需求就不曾稍减,从烽火到电报,再到1940年第一条同轴电缆正式服役,这些通讯系统的复杂度与精细度都在不断的进步,但是这些通讯方式各有其极限。一直到了二十世纪中叶,人们才了解到使用光来传递资讯能带来很多过去所没有的显著好处,但由于各方面因素的限制,光纤通讯也一直停留于想象之中,这一现状伴随着高锟先生首先在理论上的突破而开始有所变化。

1967年7月,高锟先生在英国工作时发表了一篇叫做《Dielectric-fibre surface waveguides for optical frequencies》的论文。该论文从理论上首度提出透明玻璃可以作为光通信的媒介,其方法是通过降低材料中的杂质浓度,实现光波损耗在20 dB/km以下即可满足光通信的需求,由于该理论过强的先锋性以及实验性,被当时的业内人士评为痴人说梦。但在高锟先生的论文发表后四年,按照其所预示的正确途径,康宁公司在1970年制备出了在0.633 μm波长损耗为17 dB/km的可实用纤维波导光纤,“痴人说梦”的梦话变成事实,光纤通信的时代正式开启。

从技术优势的角度来看,光纤通信具有超高速、传输容量大并且可以产间距传输等优点。相关数据表示,目前光纤通道讯单路传输速率已达20~40GB/s,采用OTDM技术甚至可以达到640GB/s以上;与此同时,一根光纤中可以同时传输100甚至于1022路信号;其放大站基地也可以远达100公里设立一个,综合性能远远高于其它种类的传在人生的旅途中输技术。这使得光纤通信在世界范围内得到广泛采纳,成为高质量信息传输的主要手段和有线通信的主要方式。

自1982年光纤通讯初步商用以来,越来越多的公司加入光通信技术发展的竞逐,光纤通信迅速发展,促进了光那你就犯下了低级错误纤应用和产业化,光纤需求量呈指数规律上升。陆地、海底都铺设了光纤,延伸近到办公桌和家中,预计到2020年底,全球固宽带用户数将达到9.894亿。

技术的优势带来了政策上的大力倾斜,各国政府也纷纷出台了相关宽带战略。将光纤通讯技术列为拉动经济发展的有效手段,许多国家都投入了大量资金用于宽带建设,以此作为实现经济复苏和增长的重要举措。

国内光纤通讯产业现状及发展前景伴随着光纤通讯商业化的不断开展,我国光纤通讯产业也迅速的跟进,目前我国光纤宽带用户数量已经位列全球第一。

就光纤光缆产能以及需求一个方向来看, 我国光纤光缆产业的发展历经了三次快速发展的时期。

年的第一次扩张期,使得中国的光缆产能规模达到了100万芯公里/年;

年的第二次扩张期,产能达到3000万芯公里/年;

2008年以来第三次扩张期,国内光纤产能跨越式地达到了近亿芯公里/年,光缆产能更大;

在三次快速发展过程中,除了新兴机构不断加入以外,已有市场的大型机构也持续不断地扩大规模提升产能,与此同时,有实力的企业开始合资建立光棒生产基地,竞争向产业链上游延伸。根据CRU统计,2014年全球光纤光缆出货量超过3亿芯公里,光缆需求量超过2.85亿芯公里,我国早在那个时期便已经成为国际光纤通讯产能和需求的最大动力。

在光纤宽带用户数量上,据CATR统计数据显示,截止2016年5月底,全国光纤入户(FTTH)覆盖家庭规模达到70400万户,其中全国主导运营企业FTTH覆盖家庭平均比例已接近90%,部分省份已覆盖接近100%的家庭。与此同时,伴随着“宽带中国”政策战略的实施,我国已经建立了一批标杆型“全光省”,超过130个全光络地市。

目前我国光纤用户占比已大大高于国际平均水平,未来几年伴随着农村光缆到村、光纤入户进程的持续推进,我国FTTH覆盖家庭规模仍将不断增长,与此同时,伴随着FTTH络覆盖范围扩展,宽带用户也将继续保持快速向FTTH络迁移。

可以预测,未来一段时间内,伴随着家庭智能关、视频通话、IPTV等融合服务加快发展,在追求消费体验升级的过程中,人们对于高带宽的需求必将越来越旺盛。与此同时,伴随着5G技术的加速商用化落地,光纤通讯技术的需求增长也将持续高速增长。

1960年代,在光纤通讯尚且没有任何实质性突破的时候,高锟先生仍对光纤通信的实现充满信心。他曾讲过:“I cannot think of anything that can replace fibre optics. In the next 1,000 years, I can’t think of a better system.”,如今世界范围内对光纤通讯的大范围采用以及商业化落地,这充分的证明了光纤通讯是一项伟大的发明。

在2009年接受诺贝尔颁奖的典礼上,诺贝尔物理学奖评选委员会主席约瑟夫·努德格伦如此评论高锟先生:“早在1966年,高锟就取得了光纤物理学上的突破性成果,他计算出如何使光在光导纤维中进行远距离传输,这项成果最终促使光纤通信系统问世,而正是光纤通信为当今互联的发展铺平了道路。”

光纤通讯为当今互联的发展铺平了道路,高锟先生杰出的科学成就耀眼夺目。一如1996年中国科学院紫金山天文台特地用他的名字将国际编号“3463”的小行星命名的那颗“高锟星”,亘古长存。

先人已去,最好的缅怀方式是承其志业回望高锟先生的一生的轨辙,可以看出他不仅始终心系工业界,将自己的一生都献给光纤通信工程。与此同时,高锟先生在教书育人的方向也有很高的建树,他曾在担任香港中文大学第三任校长时期成立工程学院、教育学院及多间研究所,促进跨学科研究;提升校园主干络,连接世界各地系统;与国际学术重镇保持密切联系,加强与本地工商界合作;系列工作为中大成为世界级研究型综合大学奠定坚实基础。

作为光纤通讯领域的先驱以及奠基人,高锟先生不仅在科学领域拥有卓越的贡献,在教育建设、人才培养等方面也有杰出的贡献,其丰功伟绩值得我们牢记内心。伴随着光纤技术在除了通讯以外的传感,激光,医疗,消费等许多领域也找到了用途。光纤通信技术的外溢让更多行业得以受益,光纤技术所创造的巨大社会价值让数不尽的人群受益。

先生之风 山高水长,高锟先生辞世的消息使我们内心沉痛。当我们悼念高锟先生的时候,也升华至一种对其科学上努力付出、锐意创新精神的追思,同时也包含了对其卓越贡献所带来空前社会福利的感激。人生总有终点,但如高锟先生这般功勋卓著的行业先人,其精神以及社会意义是不应该存在终点的。

作为国人,我们为高锟先生一生的成就感到骄傲,但是当我们悼念先生的时候,或许承袭其在科学领域努力付出的高贵品质,然后站在他们所打造下地基的“巨人的肩膀上”锐意创新、持续开拓,这将成为一种最好的缅怀方式。尤其是在当下中美贸易战摩擦日盛,国家正在寻求科技转型的关键时刻。

戊戌中秋之际,高锟先生乘风仙去,

悼念诺奖得主高锟丨先人已去光纤通讯产业何温

先生一路走好。

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