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听赵梓森院士说光纤

录入时间: 2020-06-26      浏览:20

听赵梓森院士说光纤(音频入口)

作者:艾克拜尔米吉提

虽是十二月初了,那天上午,坐在赵梓森院士办公室,阳光从窗口倾泻进来,除了透着温暖,丝丝缕缕,寂静无声,在水泥地板上编织出窗棂的影子,让人感受到阳光的巧手才是最佳剪影大师。当然,阳光是传导一切能量的,它哺育生命,培育果实,给我们带来光明。如今,光,又在给我们带来一场静悄悄的科技和生活革命。

2009 年诺贝尔物理学奖,在迟滞了43 年后颁发给华裔科学家“光纤之父”高锟(Charles Kao) 时,他已经小脑萎缩,患上老年痴呆症。高锟担任香港中文大学校长时的工作伙伴金耀基教授,在庆贺高锟获得诺贝尔奖时不无感慨道,这个奖如果早一年到来就好了。高锟在旧金山家里接受采访时一脸茫然,只是重复道:“光纤……光纤之父……”显然,他已忘记了自己心爱的尖端科学。但如高锟中学同学李文彬所言,“精明还是痴呆已不重要。他的脑袋已达成造福世人的任务。”这就是人生,这就是生命。当然,这也是光纤之途。

正是高锟,早在1966 年就发表了一篇题为《光频率介质纤维表面波导》的论文,提出以石英基玻璃纤维( 光纤) 作长程信息传递,将带来一场通信业的革命,并提出当玻璃纤维损耗率下降到20 分贝/ 公里(20dB/km)时,光纤维通信就会成功。1966 年,高锟在标准电话实验室与何克汉共同提出光纤可以用作通信媒介。当时,世界上只有少数人相信这一发现。

通俗地说,光纤通信是利用光波作载波,以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式,被称为“有线”光通信。它正在深刻影响着通信方式,并由此推动当今经济社会发展的步伐,改变着人类的生活模式。

坐在我对面的赵梓森院士,是武汉·中国光谷首席科学家,被誉为“中国光纤之父”。八十多岁了,个头瘦瘦小小,但精神饱满。说起光纤,他如数家珍,娓娓道来。他的叙述,与从那窗口泻进的阳光交织在一起,色彩缤纷,充满奇幻,却又有如阳光般真实存在。

光纤通信是个什么东西呢?他说,光纤就是个玻璃丝。过去我们打电话、看电视、计算机网络通信,用的都是铜线。后来发明了光纤之后,发现玻璃丝比铜线容载量不知要大多少倍。一根玻璃丝可以容载100个T,1000G(兆)才是一个T。它的单位以太比特/秒量级(1Tb/s=1000 Gb/s)计算。你把全中国的电话都可以装到一根光纤去。当然,实际使用到各地还是要分开的。

我们现在有电话网、电视网、计算机网,都是光纤。包括移动电话,基站用的还是光纤。所以,我们老百姓用的电视机、电话机、计算机离不开光纤。我们的因特网都是光纤。因为电视、电话毕竟最后还是电,所以最后入户那点是铜线。在电信局之间,各地之间、市内各单位之间、小区之间都是光纤。所以光纤对我们的生活影响太大了。

我忽然想起九十年代初,为安装一部入户电话,四处求人奔波的情形。当时,一部电话的号码难求,只好摸到小区西边一个塔楼内,那里有一个交换机房,付上3500 元可以接入一个分机到家(当然,你还要按米另付电话线费用)。蜂窝电话——大哥大,乃是少数人拥有的奢侈品。过了几年,北京电话号码普遍升位,直拨电话交付5000 元即可申请获得。但是,由于那些楼房的设计早于这个时代,普遍没有预留电话入户线路与端口,这便是时代的局限(在今天看来,它让人哑然失笑,甚或表示惊异乃至质疑)。于是,当年,我所居住的北京海淀区红联北村,塔楼外接电话线密如蛛网,一条条粗硕的黑线飞入家家户户的窗口,十分扎眼,却又自成一景……

然而,每一条道路都有先驱者,这是历史使然,也是常人所始料不及的。在很早以前的上世纪七十年代,赵梓森就已投入研究光纤之道。当时,正值“文化大革命”,非常艰难。首先谁去搞技术,就说“只专不红”,走“白专”道路,要遭受批判和指责。第二个困难是国内很多人不知道光纤为何物,美国也是直到1976 年才开始用光纤通信。会上就有人质疑赵梓森,玻璃丝怎么通信呢?他们说,赵梓森啊,你说用玻璃丝能通信,能行吗? 要花上千万元人民币,你负得了这个责任吗?当然,“文化大革命”期间不可能搞引进,闭关锁国,国门紧闭,已经与世隔绝。当时武汉图书馆有关光纤的外国杂志也只有一本,又没有复印机,赵梓森只好手抄回来给大家看人家是在怎么做。

赵梓森院士说,现在看起来,光纤通信对大家的好处实在是太大了。一根玻璃丝能替代一大捆的电缆都不止,才5 毛钱一米,光纤价格很便宜。原来认为,光纤只有20 年的寿命。但是,2013 年底,终于修正了这一错误观点,中国电信总工程师韦乐平开始认为,石英玻璃做成的光纤,寿命现在无法估量。石英玻璃比陶瓷还要坚固。出土的陶瓷文物,几千年了依然光鲜如故,何况石英玻璃寿命不比陶瓷短。显然,原来铺设的光纤,今后只需将其两端设备更新一下就可以适应时代的需求了。

在中国最早做出光纤的城市就是武汉,所以国家在武汉兴建光谷,将中国最大的光通信研究基地设在这里。现在中国的光纤制造、光纤通信器件制造业集中在武汉光谷,产量占世界的二分之一,或者说,总产量是世界第一。光纤通信设备产量是全世界的三分之一。光纤销售量为世界第一。这是武汉光谷创造的奇迹,也与1979 年赵梓森在此拉制出的第一根玻璃线有历史渊源。

我望着眼前这位清癯的老人,感佩他体内所积蓄的无限能量;望着他那充满智慧而慈祥的双目,领悟了真正的人间光源之所在。

赵梓森院士祖籍广东中山,生长在上海,是我国最早提出发展光纤通信的专家之一(或许是某种命运的巧合,高锟也生长在上海,比赵梓森晚生一年),他于1979 年在武汉成功拉制出我国第一根具有实用价值、每公里损耗只有4 分贝/ 公里(4dB/km)的光纤,并创建了我国多项在光通信发展中具有里程碑意义的光通信系统和工程,在国内率先提出“用石英做光纤、半导体激光器做光源、数字编码做通信机”的正确技术方向,而且这些技术一直被沿用至今。赵梓森是我国光纤通信技术的主要奠基人和公认的开拓者,也因此享有“中国光纤之父”的美誉。

光纤的诞生,的确引发了一场通信技术的革命。或者说,这不仅是一场通信技术的革命,也是人类生活方式的一场革命。我们每一个人,都是这一伟大发明的分享者。感谢这个时代,也感谢武汉这座具有光荣革命传统和创造力的城市。