原标题:香港各界悼念高锟 光纤通讯产业何以缅怀
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,网上一片悼念之声。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网,畅享网络的高效以及便利。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,全球固网宽带用户数将达到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。
1991-1994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;
1999-2001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“全光网省”,超过130个全光网络地市。
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网络覆盖范围扩展,宽带用户也将继续保持快速向FTTH网络迁移。
可以预测,未来一段时间内,伴随着家庭智能网关、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网的发展铺平了道路。”
光纤通讯为当今互联网的发展铺平了道路,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;提升校园主干网络,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 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,先生一路走好。
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