光纖通信怎么樣？回顧光纖通信五十年

2016年是高錕先生與Hockham合作的光纖通信論文發(fā)表50周年。在最近的國際會(huì)議上，香港中文大學(xué)的陳亮光教授應(yīng)邀講述了高錕先生的人生歷程和近況。

▲年輕時(shí)任職STL期間的高錕先生相關(guān)報(bào)道

1966年7月，一篇名為《Dielectric-fibre surface waveguides for optical frequencies》的論文悄然出現(xiàn)在《Proceedings of the Institution of Electrical Engineers》，這是由一位華人領(lǐng)銜的研究工作。當(dāng)時(shí)，想必?zé)o人料到它會(huì)構(gòu)成光通信時(shí)代的發(fā)軔，將整個(gè)人類社會(huì)帶入信息溝通與交流的高速通道。這位華人，他叫高錕。

由高錕先生領(lǐng)導(dǎo)的這一工作是其在英國國際電話電報(bào)公司附屬標(biāo)準(zhǔn)電信實(shí)驗(yàn)室（STL）工作期間做出的。當(dāng)時(shí)毫米波技術(shù)風(fēng)頭正勁，雖然毫米波導(dǎo)造價(jià)昂貴，但是各大電信公司和公眾對之仍抱有較大期待。與之相比，光通信的未來似乎還是一張無法兌現(xiàn)的空頭支票。畢竟直到1960年，可作為光源的紅寶石激光器才被發(fā)明出來，而大部分材料在光波波段的損耗是相當(dāng)嚴(yán)重的。電信公司的天平向毫米波傾斜理所當(dāng)然。即便如此，高錕先生仍對光纖通信的實(shí)現(xiàn)充滿信心，一如他后來對光纖通信的未來充滿期待和肯定。他曾講過：“I cannot think of anything that can replace fibre optics. In the next 1，000 years， I can’t think of a better system.”當(dāng)然他也加了一句：“But don’t believe what I say， because I didn’t believe what experts said either.”

在1966年的這篇合作文章中，高錕先生與Hockham作出了如下論斷：透明玻璃可以作為光通信的媒介，通過降低材料中的雜質(zhì)濃度，實(shí)現(xiàn)光波損耗在20 dB/km以下即可滿足光通信的需求。幾經(jīng)努力，康寧公司的Maurer與其同事終于在1970年制備出了在0.633 μm波長損耗為17 dB/km的纖維波導(dǎo)。此時(shí)距高錕先生的文章發(fā)表已經(jīng)4年。在此之后，越來越多的公司加入光通信技術(shù)發(fā)展的競逐，信息高速通道的建設(shè)也進(jìn)入高速通道。

在1966年的工作之后，高錕先生繼續(xù)和同事一道努力，解決玻璃損耗的測量等諸多問題。他還到世界各地向各個(gè)工業(yè)產(chǎn)業(yè)實(shí)驗(yàn)室推介玻璃光纖的研究，頗有點(diǎn)“雖千萬人吾往矣”的氣概。從先生的人生軌轍可以看出，他是始終心系工業(yè)界，特別是通信行業(yè)的發(fā)展的。先生的一生是獻(xiàn)給光纖通信工程的一生?！肮饫w通訊之父”的美譽(yù)便是對高錕先生一生勞績的充分肯定。

當(dāng)然，在職業(yè)生涯的不同階段，高錕先生也在進(jìn)行著不同身份和角色的切換。他是一位注重工程問題中的數(shù)理基礎(chǔ)的工程師和科學(xué)家，也是一位有魄力和干才的杰出教育家，還是一位區(qū)域發(fā)展規(guī)劃的設(shè)計(jì)師和倡導(dǎo)者。

1970年，高錕先生進(jìn)入學(xué)界，在香港中文大學(xué)（CUHK）任教授，建立了電子學(xué)系（后來成為電子工程系）。1987年，他又再度回到中文大學(xué)擔(dān)任校長一職。他積極地為CUHK羅致人才，使得中文大學(xué)在立足中國傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上，不斷地提升國際化水準(zhǔn)。這可能也是高錕先生被華人光纖通信專家、貝爾實(shí)驗(yàn)室厲鼎毅博士諧趣地稱為“高夫子”的緣故之一。

高錕先生還心系香港的發(fā)展，積極地為香港的科學(xué)技術(shù)規(guī)劃獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，力促香港科學(xué)園區(qū)的建設(shè)，關(guān)注香港信息工業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)的發(fā)展。香港特區(qū)政府決定以高錕先生的名字來為香港科學(xué)園會(huì)議中心和廣場命名，即是對其為香港的教育和科技發(fā)展所做貢獻(xiàn)的褒揚(yáng)。

高錕先生在其職業(yè)生涯中獲譽(yù)殊多，但是應(yīng)當(dāng)說先生是一貫地秉持了其幼學(xué)的中國傳統(tǒng)文化講求的沖和之道。他不企榮利，將遲到的諾貝爾獎(jiǎng)（2009年獲頒，時(shí)距先生1966年的工作已過去43年）歸于意外之喜。高錕先生將生平所獲獎(jiǎng)牌捐贈(zèng)給了香港中文大學(xué)，將日本國際獎(jiǎng)獎(jiǎng)金捐贈(zèng)給耶魯大學(xué)建立了高錕研究資助基金（Charles Kao Fund Research Grants）來促進(jìn)東西學(xué)術(shù)和文化交流。

先生幼承家學(xué)，對中國傳統(tǒng)文化濡染頗深。他喜歡制作陶藝，喜歡中國古典小說和武俠小說。在不幸罹患阿茲海默癥，行動(dòng)和語言能力出現(xiàn)障礙之后，高錕先生又拾起畫筆，用有限的點(diǎn)染來表達(dá)內(nèi)心的無限情懷。先生畫作中見出的樸拙，可能正是其赤子之心的生發(fā)和外溢，應(yīng)當(dāng)說先生是進(jìn)入了一種返璞歸真的境界。

另一方面，高錕先生也可以說是真正意義上的世界公民。他生于中國內(nèi)地開風(fēng)氣之先的上海，在香港和英國接受正規(guī)教育，先后在英國、香港、美國工作生活。先生有著中國傳統(tǒng)的文化情懷，也有著接納西方文化的開闊胸懷。

還值得一提的是高錕先生與黃美蕓女士令人欣羨的愛情故事。二人邂逅于倫敦，相偕相守半個(gè)多世紀(jì)。在高錕先生患病之后黃美蕓女士更是對其進(jìn)行無微不至的照料。夫婦二人有感于阿茲海默癥患者的身心痛苦，以共同名義成立了首個(gè)關(guān)注阿茲海默癥的慈善基金。

據(jù)說高錕先生一生最得意的兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，一項(xiàng)是光纖，另一項(xiàng)便是愛情，可見伉儷情深。高錕先生的諾獎(jiǎng)演說Sand from centuries past： Send future voices fast由其夫人代勞（文本的技術(shù)細(xì)節(jié)則由Kenneth Young等四位中文大學(xué)教授處理完成）。高夫人的這一擬題貼切地概括了高錕先生一生最耀眼的成就，由此也可見出，黃美蕓女士確是最懂先生的那個(gè)人。

▲高錕先生與其夫人黃美蕓女士

行文到最后，聯(lián)想到高錕先生自傳的譯者許迪鏘將A Time and a Tide一題譯為《潮平岸闊》，可謂生動(dòng)地概括了高錕先生不平凡的科學(xué)成就與其安然自在的人生境界。“高夫子”比于孔孟，是對其一生成就的尊仰，恐怕也含著絕類李白“吾愛孟夫子，風(fēng)流天下聞”的愛敬。我們也以這篇文字來表達(dá)對高錕先生及其夫人黃美蕓女士的敬意，惟愿先生安康！

撰文 | 于同旭

致謝：

本文蒙高錕先生的夫人黃美蕓女士和香港中文大學(xué)陳亮光（Lian-Kuan Chen）教授不辭勞煩地核校細(xì)微，在此遙致謝忱！