Лауреат нобелевской премии — страница 7

  • Просмотров 1231
  • Скачиваний 16
  • Размер файла 354
    Кб

с молодым теоретиком Г. А. Хокэмом (G. A. Hockham) он внимательно изучил разнообразные оптические процессы в стекле и пришел к выводу, что главный вклад в затухание света вносят просто примеси в стекле. Као предсказал, что если бы удалось эти примеси устранить, то можно было бы добиться коэффициента затухания в несколько дБ/км! К тому времени «подоспели» также и лазеры, которые выдавали свет, идеально подходящий для

передачи сигналов по оптоволокну. В результате в конце 1960-х годов интерес к этой теме вспыхнул с новой силой, и началась самая настоящая технологическая гонка за получением как можно более чистого стекла с минимальным затуханием. Большую роль в этом играл и сам Као. Он продолжал активно изучать распространение света в разных материалах и пришел к выводу, что наилучшим выбором должно стать кварцевое стекло. Кроме того,

он активно пропагандировал идею оптоволоконных информационных технологий, общался как с сотрудниками различных лабораторий, так и с инженерами и промышленниками. Изготовление высокочистого кварцевого стекла оказалось непростой задачей из-за его очень высокой температуры плавления. Тем не менее в 1970 году выход был найден группой исследователей из компании «Corning Glass Works» (Роберт Маурер, Дональд Кек, Питер Шульц), которые

научились выращивать требуемые волокна с помощью технологии химического осаждения из газовой фазы. В 1970 году они добились коэффициента 16 дБ/км, через два года это значение снизилось до 4 дБ/км. Пять лет спустя первые коммерческие оптоволоконные каналы появились в Великобритании, затем в США и Японии, а в 1988 году был проложен трансатлантический оптоволоконный кабель. А технология тем временем продолжала

развиваться (см. рис. 3), и сейчас коэффициент поглощения в образцах с рекордной прозрачностью составляет менее 0,2 дБ/км. Это даже меньше, чем те оценки, которые получил Као в своих теоретических работах. Рис. 3. Эволюция прозрачности стекла со временем; по вертикали отложен коэффициент затухания в дБ/км, на вертикальной шкале справа показано, какая доля сигнала остается после прохождения километровой толщи стекла.

Изображение из книги Fiber Optics Essentials В заключение этой темы полезно взглянуть также на график зависимости коэффициента поглощения в кварцевом стекле от длины волны света (рис. 4). Из него видно, что потери на рассеяние меньше всего не в оптической, а в инфракрасной области спектра. С уменьшением длины волны коэффициент затухания резко возрастает из-за рассеяния света на неоднородностях показателя преломления среды