从“克莱顿喷泉”到光纤——2月2日科学史上的今天

2018-02-02作者:科学π工作室, 编著编辑:书问阅读



光纤是改变世界的十大发明之一,然而从这个源头出发到低损耗光纤的研制成功,却整整经历了一个世纪。


1841年,瑞士物理学家让·丹尼尔·克莱顿在无意中发现了一个奇特的现象:与一般认为光沿着直线传播相悖,光竟然能沿着弯曲的水柱行进。经过研究,他发现这是一种特殊的全反射现象。而后,克莱顿在《法国科学院通报》上发表水柱导光的实验,也就是被后人称作的“克莱顿喷泉”实验。


“克莱顿喷泉”实验启发了多位物理学家,如奥古斯汀·阿瑟、约翰·丁达尔等人,也促使人们开始寻找合适的介质做为导光介质。光导纤维,简称光纤,能把光锁定到材料里,这个奇特的性质使它有了深远的应用前景。为了研制光纤,人们想尽了各种办法寻找更好的导光材料。1968年底,世界上第一根低损耗的光纤由美国康宁玻璃公司4名科学家研制成功。这是光纤用于通信的里程碑事件,象征着光导纤维用于通信即将实现。1970年2月2日,这一成果刊登在美国的《化学分析》杂志中。紧接着,1974年,美国贝尔研究所发明了一种“气相沉积法”,使光纤的损耗降低到了每千米1分贝,这一成果给世人带来了希望,使光纤用于通信有了可能。


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如今,光纤通信已经成为现代通信的主要支柱之一,在现代通信网络中,这一技术起着举足轻重的作用。这门新技术的发展之快、应用面之广、信息容量之大、发展前景之深远达到了人类通信史上的又一巅峰,所有这一切的总源头,则是“克莱顿喷泉”的原始实验,从这一源头到实用通信技术整整经过了130年!



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作者科学π工作室 编著
出版清华大学出版社
定价99元
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