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[转载]从霞飞路到斯德哥尔摩:光纤之父高锟的人生路
Kara0807 2018-9-26 10:40
原创: 小德 德先生 2009年,当76岁的“光纤之父”、香港中文大学前校长高锟被宣布荣获当年的诺贝尔物理学奖的时候,在美国硅谷一家健康中心的工作人员才知道,在这里治疗的一位瘦弱而和气的老人原来是一位非凡的科学家。 在1966年高锟首次提出将玻璃纤维和光用于通讯的理论之时,固定电话已经面世,但打通国际电话,奢侈且带朝圣感——你需要先向电话公司预约通话时间,时限三分钟。全球即时联络,彼时犹如童话。 历经几十年的发展,如今光纤网络已经遍布地球,为互联网的发展铺平了道路,便捷的沟通方式已是再寻常不过的现象。这位“光纤之父”的研究成果不仅大大改变了人类的生活,在通讯科技和医学领域上也作出了极大的贡献。 少年时代曾尝试自制炸弹 在浩瀚的宇宙中,有一颗国际编号为3463的小行星叫做 “高锟星” ,那是中国科学院紫金山天文台为表彰高锟在科学上所作出的杰出贡献于1996年宣布命名的。 在月球上,有一座以我国现代天文学家命名的环形山,叫做“高平子环形山”。高锟就是高平子这位近代中国天文学开拓者的侄子。在一个家族中,叔侄二人的名字先后被命名太空星球,这样的情形并不多见。 1933年,高锟出生于上海一户知识分子家庭。高家在当地是名门望族,书香门第。高锟的祖父高吹万是清光绪甲午科的举人,为人虽略显守旧但一生重视教育。父亲高君湘是留美返沪的大律师,曾供职于国际法庭。堂叔父高君平则推算出了周代北极星的正确位置,是近代中国天文研究的开拓者。 高锟的家位于霞飞路,这条现更名为淮海路上的民居,如今已成老上海的缩影与家世不凡的标志。 到了入学年龄, 高锟被送入由蔡元培、陶玄等创办的世界学校 。在当时,这所学校是上海顶级学堂,高锟的同学中不乏孙中山的孙女、杜月笙的小儿子、荣氏家族的后代。回家后,父亲还为高锟请来私塾老师,一字一句地教他诵记四书五经。 幼年的高锟已经流露出对科学的好奇心,他在家中的阳台上建立了一座小型实验室,并曾成功制造出了5个真空管收音机,还有“几乎能毒死全城人”的氯化物。高锟对化学最有兴趣,曾尝试自制炸弹。他将红磷粉和氯酸钾混合,加上水并调成糊状,再掺入湿泥内,搓成一颗颗弹丸。待风干之后扔下街头,果然发生了爆炸,幸好没有伤及路人。 在上海度过了美好的童年时光后,高锟在15岁那年跟随父母移民到了香港,这成为高锟第一个重要的人生转折点。 在香港圣约瑟书院念书期间,从小就喜欢科学研究的高锟立志报读电机工程。然而,高锟以全港前十成绩考入的香港大学在当时并没有开设相关专业。于是, 高锟只好远赴英国进修 。 1957年,高锟取得伍尔维奇理工学院电子工程理学学士学位,加盟国际电话电报公司(ITT)成为一名工程师,后来被聘为研究实验室研究员,同时在英国伦敦大学学院继续攻读博士学位。 高锟出国求学的那个年代,中国大陆正进行一系列反右运动,此时也正是通信行业正在酝酿激变的时期。 幸运的是,高锟这颗“小粒子”的布朗运动已经脱离了那片水域,闯入亟待突破的电讯业领域的精英行列。 开启人类光通信时代 现代的信息科技已经和光通信难解难分,如果没有光通信,我们整个信息社会的传输模式可能还停留在几十年前。 由于光在不同物质中的传播速度不同,所以光从一种物质射向另一种物质时,在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且,折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时,折射光会消失,入射光全部被反射回来,这就是光的全反射。不同的物质有不同的光折射率,相同的物质对不同波长光的折射角度也不同。光纤传导、光纤通讯就是基于这样的原理而形成的。 根据光具有的反射及折射现象,在十九世纪末,美国发明家贝尔就发明了“光话机”,其原理就是用能感受震动的薄镜片将聚集后的阳光反射出去,因薄镜受到声音震动而改变光线的强度,而接收方再将加载了声音信息的光线还原成声音。 但这个原型机却不能达到贝尔预期的效果,他发现,没有达到预期效果的原因是空气作为光线传播介质,本身就会带来很大的衰减,光线传播了一段距离后强度变得很弱,因此也失去了实用价值。 随着科学技术的不断发展以及通信量的增大,上世纪五六十年代,世界各大研究机构已经开始重视公众对改善通讯设施的强烈需求。 1960年,高锟进入ITT设于英国的欧洲中央研究机构——标准通讯实验室。 高锟的主要职责,正是提高现有通讯设备的功能,重点研究和发展一套利用毫米波长的微波传送通讯系统。 从1963年开始,高锟就着手对玻璃纤维进行理论和实用方面的研究工作。他发现,高频波具有更高的信息容量,但其特性导致在空气传播过程中损耗过大,需要采用特殊的空心线缆进行定向传播。高锟设想利用一种玻璃纤维传送激光脉冲以代替用金属电缆输出电脉冲的通信方法。 经过多年的研究,1966年,高锟发表了题为 《光频率介质纤维表面波导》 的论文,开创性地提出,只要解决好玻璃纯度和成分等问题,就能够利用玻璃制作光学纤维,从而降低讯号传送的损耗。然而,论文刚发表时,高锟的理论未获认同,更有媒体嘲笑他“痴人说梦”。但他没有放弃,继续研究及改良技术。 高锟提出的用玻璃代替铜线的大胆设想,许多人都认为匪夷所思。高锟为了寻找到没有杂质的玻璃,经常去玻璃工厂和实验室去讨论玻璃的制法。 大多数企业不愿意花费高昂的成本研究高纯度玻璃纤维,高锟不得不自己动手,与企业的研发部门一起探讨研究可行的高纯度玻璃制造工艺。 制造玻璃的低温熔炉产生的杂质难以控制,高温石英的处理也进展缓慢。论文发表4年后,美国康宁公司终于制造出了符合理论的低损耗试验性光纤,传送距离一下子由几米提高到几百米,光源都不会减弱或丧失。再经过进一步研究,特好的玻璃光纤传送可以到二十英里,而且在适当距离加装上放大器后,就一直可以去到极远以至无限远。 1981年,第一个光纤系统面世,纤细的光纤取代了体积庞大、造价昂贵的铜缆,此后改变人类社会的互联网诞生,也以此为基础而促成。 人类信息的传输方式再次经历了一场全球革命,高锟“光纤之父”之名由此传遍世界。 高锟是“光纤之父”,只要他在40年前申请光纤技术的专利权,那么,在个人财富上,高锟至少会与世界首富比尔·盖茨相比肩。然而,他却不曾取得光纤技术的专利权。他的梦想是让光纤成本越来越低,希望未来的网络用户能够免费上网。 迟到的荣誉 由于科学领域的诺贝尔奖,理论获确认需要较长时间,即使有杰出成就,往往也要在数十年后才能得奖,高锟也不例外。2009年,高锟首次提出光纤通讯后四十多年,终获得迟来的诺贝尔物理学奖,诺贝尔委员会赞扬他“在纤维中传送光以达成光学通讯的开拓成就(for groundbreaking achievements concerning the transmission of light in fibers for optical communication)”。而现在谈起“光纤之父”的称号,高锟也并不在意。 在获诺奖之前, 高锟陆续得到过15项国际大奖 ,其中包括瑞典爱立信国际奖以及日本诺贝尔奖。直到他的研究问世43年后,人们终于记起他的成就,诺贝尔物理学奖到来时,可他自己,却记不得了。 在获诺奖的5年前,高锟就已患上了阿尔茨海默氏症,随着病情的发展,高锟的记忆力、表达能力逐渐下降,平时的言谈举止像小孩一样。渐渐地,他忘记了掌声和鲜花,甚至记不起光纤,但纯真的笑容一直停留在脸庞。 通知高锟获得诺贝尔物理学奖的当天,他正从老人健康中心回到家,高锟顺从地听着太太黄美芸的“指挥”,换鞋、喝牛奶、吃蛋糕、穿马甲。他的眼睛总不愿意离开黄美芸,他喜欢冲着她笑,她是他自传中第一章“邂逅”的主人公,也是他眼下唯一叫得出名字的人。 “电视里在播诺贝尔奖,那是给你的。”在美国的家里,黄美芸告诉高锟。 “给我的?哦……挺好的。”这位华裔科学家面无表情地说。 2009年12月10日,高锟在诺贝尔典礼上获特别安排,免除走到台中领奖、鞠躬三次的礼仪,瑞典国王卡尔十六世·古斯塔夫破例走到他面前颁奖。 高锟说了“谢谢”,这是他接到奖章与证书后说的唯一一句话。 因患有阿尔茨海默症,高琨未能亲自发表获奖演讲,太太黄美芸代为演说。 有人说,高锟的思想启蒙于传统,发轫于西方信息化之时代大潮,成熟于香港一校之长的经历之中,却又简单平凡,成大业于淡然之间。高锟的经历就很典型,他自幼熟读四书五经,孔子“读书将以穷理,将以致用也”的思想,给了高锟莫大的启发,使他一生始终坚持不囿于传统,以自己的思考发挥对事物独特见解的认知方式。由此他总结说“是孔子的哲学,令我成为一名出色的工程师。” 如今,斯人长逝,其丰硕成果却造福着我们无数人,也愿其“固执”的科学精神,永远鼓舞无数科研人砥砺前行。 本文部分内容参考自: 《“光纤之父”高锟逝世,曾被评价为“真正的君子”》,作者:以光为鉴 《“光纤之父”高锟:以做前所未有的事为满足》 《高锟堂兄表兄接受吴报专访讲述高氏家族传奇》,作者:董侠
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朝中措·光纤通信
热度 5 kongmoon 2017-9-14 12:18
古沙瑞典递捷音,高氏忘初心。 阔论石英波导,光如流水津津。 包层氟染,纤芯锗渗,疏密同衾。 光缆寰球结网,天涯咫尺相邻。 2009 年,瑞典科学院宣布: 76 岁的高琨因“开创性的研究与发展光纤通讯系统中低损耗光纤”而获得诺贝尔奖!炎黄子孙再次登上了最高的科学奖坛。可惜的是,“光纤通信之父”高锟在 2003 年不幸患上了阿兹海默症(老年痴呆),此时此刻也许他已经忘记了为他带来最高荣誉的那篇 1966 年发表的论文——《光频率的介质纤维表面波导》。这篇论文首次提出用玻璃纤维作为光波导用于通讯的理论。 2009 年 12 月 8 日,高锟的获奖演说“ Sand from centuries past; Send future voices fast ”(中译“古沙递捷音”)由香港中文大学 4 名教授按照高锟的传记《潮平岸阔》内容代笔,夫人黄美芸代讲,她先以粤语向大家问好,后以英语叙述高锟研究光纤技术的历程,以及多年来的一些家庭趣事。她表示,丈夫未能亲自主持演讲,非常遗憾,但高锟个人为获诺贝尔基金会肯定其成就感到自豪,全家亦为他深感荣幸。 12 月 10 日,高锟在诺贝尔典礼上获特别安排,免除走到台中领奖、鞠躬三次的礼仪,瑞典国王卡尔十六世·古斯塔夫破例走到他面前颁奖。 光纤是利用光在疏密不同的介质里传导发生全反射的原理制作而成,光纤的结构包括 3 部分,从内到外分别是纤芯、包层和覆层,核心部分是纤芯和包层,它们都是由高纯度的石英制成,其中包层部分掺有微量的氟元素使其折射率变低,包层裹着的纤芯则掺有锗等元素,让其折射率较高。这样以一定的角度射入光,就会在光纤内部发生全反射,不管光纤如何弯曲,光都会像流水一样在光纤内部前行。 一条头发丝大小的光纤的数据传输速率能达几 Gbps ,在不使用中继器的情况下,传输距离能达几十公里,能同时承载几千甚至几万路电话。目前我们所用的万维网,就是利用光纤在地球上结成的一张大网,在网内,我们之间没有距离!
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50年前没人信,50年后离不开,但他却已不知光纤为何物
热度 20 beckzl 2016-9-1 22:52
人生最大的挑战 就是在一个试图将你定型的世界里 诚实地做自己 ...    “光纤没有铜,偷了也没用”   如今这样的标语在我国大街小巷都能够看到   光纤通信革命的迅猛连偷盗行业都与之脱节   仿佛一夜间,大至国家机要通讯小至入户网络线缆   都摒弃了金属材质的“电线”,换上了所谓的“光纤”   2006年的台湾地震,造成大量的海底光缆受损   导致全球互联网访问出现故障,一个月后才恢复   现代的生活中的各种通信方式几乎已经离不开光纤了   …   早在十九世纪中叶,有两位科学家就发现了光的全内反射现象    全内反射 :又称全反射,当光线从较高折射率的介质进入到较低折射率的介质时,如果入射角大于某一临界角时,不发生折射,所有的入射光线将被反射   他们将带孔的水桶注满水,把光打在水桶内   发现光线竟然沿着弯曲的水流平滑地流出来   十九世纪末,伟大的发明家贝尔发明了极具前瞻性的“光话机”   用能感受震动的薄镜将聚集后的阳光反射出去   薄镜受到声音的影响发生震动,改变光线的强度   再将加载了声音信息的光线还原成声音 光话机原理图   “我听到光线的笑声、咳嗽声和歌唱声”——贝尔   但这一发明因为以空气作为光线传播介质   因为衰减率过大,光线传播了一段距离后强度变得很弱   加载在其中的声信号也会变得失真,并没有成为一个实用的发明   此后的近百年里,虽然出现了多种传播介质   让光线可以更加任性地转弯   但每三米就衰减过半的性能也仅仅用于医用内窥镜 医用内窥镜   就连透明的材料都会产生如此大的损耗   许多工程师都坚信长距离光通信是天方夜谭 …   高锟,一个在英国的毕业留学生   一篇逆反的论文《光频率的介质纤维表面波导》   正如他童年斑驳的出格事迹一般   但这次却如石沉大海 高锟   高锟生于上海,受祖父高吹万(晚清诗人)的影响   幼时接受塾师式的教育,直自十岁时进入一所西式实验学校学习   那是一所由回国的法国留学生创办的实验学校   开放自主的教育让高锟童年深受启发 坐在中间的为高锟   高锟六年级时便开始做化学实验   他与好伙伴周同学一起成功地通过电解水   制备了氢气与氧气,打开了化学世界的大门 电解水实验   没多久,高锟就有了自己的第一个发明“泥球炸弹”   他将红磷和氯酸钾塞进湿润的泥土里   待其干燥后,撞向硬物,受到冲击便会爆炸   这个实验十分成功,我们用泥球掷向猫狗,把它们吓个半死,我们则乐透了。   偷摸做的化学实验因为一次意外败露了   当时我们手里的氰化物(1g能毒死六七人),足以毒害全城的人   被迫放弃化学实验后,高锟依然没能静下心来   转眼,他和周同学又开垦了无线电的新田地 上世纪五六十年代常见的电子管收音机   当我们最终由耳筒里收听到电台广播,那感觉奇妙极了。在什么也没有的空气里,竟然可以蕴藏音乐,简直是魔术。   正是鼓捣无线电的这段经历,在高锟心里埋下了电机工程的种子 …   中学时期,高家人为了躲避内战,也为了谋求生计,辗转至香港   聪慧的高锟很快便适应了除粤语之外的一切   他以全港前十的成绩考入当时香港唯一的一所大学——香港大学 香港大学   而高锟因为少时对无线电的兴趣选择修读电机工程   可是当时的香港大学的还未筹备好此专业   决心已定的的高锟只好远赴英国投考合适的大学 高锟就读的伍尔维奇理工学院 现改名为格林威治大学   初到英国,高锟就按捺不住又开始做起自己的实验   他怂恿房东的儿子将地下室改装成相片冲印室   自己将相机镜头改装成放大机,冲印起照片来   我简陋的冲印间见证了我真正独立的第一步,我不但解决了财政难题,还让我刚露苗头的工程学技术派上用场。   在英国的学习生涯让高锟与工程界有了颇多的接触   他意识到到学校里的知识与实践的巨大差异   也迫不及待地想大展一番拳脚,找到自己的岗位 高锟在实验室   “世事的起伏本来是波浪式的,人们要是能够趁着高潮一往直前,一定可以功成名就;要是不能把握时机,就要终身蹭蹬,一事无成。”——莎士比亚   终于,在毕业之际,高锟进入了国际电话电报公司   时值通讯行业的瓶颈时期,通讯设备面临着大革命   高锟工作的头两三年专注于高频波导管的研究工作    波导管 :高频波具有更高的信息容量,但其特性导致在空气传播过程中损耗过大,需要采用特殊的空心线缆定向传播   在1959年,激光的横空出世让通讯界看到了希望   但在经过一些试验后,其特性并不足以作为远距离传输的载体    “怎可以那么快便断定激光没有可为?” 高锟心中一直没有放弃 世界上第一个激光器   高锟结合实验室早先研究的波导管技术   有了“激光导管”的设想,并不断寻找合适的线缆材料   但无论什么材料,效果都不理想,甚至不能大角度地弯曲 波导管   虽然高锟同时在攻读博士,在公司实验室中仍不断地进行实验   多次尝试仍无成果,但他确信用类似波导管的中空结构导光是条死路   他打算另辟蹊径,采用透明材料作为激光传输的介质   但此前的研究和文献中,都已证明透明材料衰减率过大,甚至不如空气   但经过长达几年的实验论证,高锟从理论上验证了透明材料的可行性   透明材质中的杂质才是造成衰减率过大的主要原因   推翻了工程界一口咬定光通信是天方夜谭的定论   但是1966年他发表在电机工程师学会学报上的论文   不仅被排版在了不显眼的位置,而且最终也没能引起什么反响   高锟也明白,理论中衰减率低于20 dB/km的光导纤维当时根本没有人能生产   就算是自己的研究毫无偏差,终究也只是一纸空谈   于是他跑遍了世界各地的大型玻璃生产企业,说服他们开展相关的研究 大型玻璃厂商Pilkington公司   但情况不容乐观,绝大多数的企业都不愿意花高昂的成本研发超纯净玻璃纤维   他们眼中的玻璃只是装饰品、器皿,只是沙子烧制成的小玩意   于是高锟又拾起童年的化学,做起了半个玻璃工艺专家   与企业的研发部门一起探讨研究可行的高纯度玻璃制造工艺   为了将心中构想的光通讯变为现实   高锟甚至找到了当时公司的竞争对手贝尔实验室   向他们推销自己的理论与技术   那时候我很清楚地知道这个计划是非常大的工程,将来需要动员几百万人 赫赫有名的贝尔实验室   随着高锟不断地发表光纤与光通信的演说,在业界逐渐有了知名度   玻璃企业们似乎发现这的确是一个大机遇,纷纷着手研发   美国康宁公司根据高锟发表的论文开始进行研发   康宁公司:美国著名玻璃生产商,是当今智能手机屏幕大猩猩玻璃的生产商   1970年,终于制造出了符合理论的低损耗试验性光纤   翻开了光通讯时代的第一个章节   1976年,美国亚特兰大开通了世界第一条光纤通信系统试验线路   1979年,光纤传输损耗降低至0.2dB/km   1992年,贝尔实验室与日本合作成功试验了9000公里的传输任务   今天,中国光纤入户比例占到宽带用户的一半以上   高锟切切实实地成为了世界公认的“光纤之父”   人到中年他逐渐退出工程领域,进入学界教书育人   曾受聘于香港中文大学,成为第三任校长   任职期间高锟因为好脾气时常遭到学生的奚落   甚至在学生报上发表“八年校长一事无成”这样诋毁的文章   但高锟却从来没有惩罚过那些调皮的学生   反而每年自掏腰包捐出补助金救济经济困难的调皮学生   梁文道在《我的老校长高锟》一文中写到   毕业之后,我才从当年干过学生会和学生报的老同学那里得知,原来高锟每年都会亲笔写信给他们,感谢他们的工作。 ...   2009年,诺贝尔物理学奖获奖名单揭晓   高锟与另外两位科学家共享科学界的最高奖项   时隔近半个世纪,高先生终于获得了应得的荣誉   但人们谈起“光纤之父”,高锟却似完全不知情   早在2003年,花甲之年的高锟被确诊患有阿兹海默症(俗称老年痴呆)   智力将会逐渐退化,变得像孩子一样单纯   渐渐地他记不起自己了不起的贡献,甚至记不起光纤   只有纯真的笑容还永驻他的脸庞   诺奖颁奖典礼上,瑞典国王特意为高锟免去繁琐的礼节   破例亲自走到他面前向他颁奖   “谢谢”,这是高锟接到奖章与证书后说的唯一一句话 瑞典国王授予高锟奖章与证书   如今的“光纤之父”在爱妻的陪伴下通过学习绘画恢复智力   经历了一个月的学习才握得画笔,高锟以点为画   创作了第一篇画作《许愿树》   香港首富、全球首富,对我来说完全没有意义,我无后悔、也无怨言,因为如果事事以金钱为重,一定不会有今日光纤的成果   这是老先生被问及为什么不给光纤申请专利时的回答   一个纯粹的人用一颗纯粹的心   带给世界如此高速便捷的信息生活 科技就像轰鸣着前进的蒸汽列车,不可阻挡地奔向未来 但是有时候我们却又希望它跑得慢一点 让我们再留念这周遭的风景和故事 许愿光纤多造福人类一秒,人们多铭记高锟一刻 _____________    我们同样热爱科技 对科技未知充满孩子般的好奇 为科技给生活带来的一切改变感到热血沸腾 我们将科技的感性给大家
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[转载]高锟的名言
pvfeigao 2012-12-2 21:42
因发明光纤通讯技术,高锟于2009获得了诺贝尔物理学奖。他的获奖演说中有一句话:“目前,没有其它物质可以代替光纤。我认为,如果有,起码要一千年以后。但是,请不要相信我的话,因为我自己就从来都不相信什么专家的话。”
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微博:金观涛竟然与周其凤是北大同学?!
热度 6 xcfcn 2012-7-20 16:33
从两人的简历看,两人都是1965年进入北大化学系,1970年毕业!看来是同学了。 设想一下,如果北大校长是金观涛的话,或许北大会别有天地! 金观涛是谁呢?或许知道的人不多了。 前几日翻看甘阳编辑的《八十年代文化意识》,最后有一篇陈来的文章,谈及80年代大陆思想界有三代流派,其中之一就是金观涛主编的《走向未来》丛书。 金观涛的几个传奇: 1、父亲是金松寿,杭州大学教授,中国著名的化学家,虽然不是院士。 2、妻子是刘青峰,当年传诵一时的手抄本《公开的情书》的作者,后来香港《二十一世纪》的主编。 3、89年夫妻俩访学香港中文大学,被迫滞留,被当年的校长现在的nobelist高锟挽留! 4、在北大读书时,虽然是学化学的,却狂迷黑格尔,于是绰号“金格尔”。 5、当然还有他的大作《兴盛与危机--论中国社会超稳定结构》,利用自然科学方法研究人文社科,金观涛应该是鼻祖,也是他一辈子的追求。 6、老金退休后被台湾政治大学聘为讲座教授,夫妻定居台湾。但近年夫妻俩的著作陆续见光大陆。 PS:谢谢laifuzi提醒老金和老周的同学关系。
个人分类: 杂论|813 次阅读|13 个评论
科普系列专博:(9)高锟――迟到的诺贝尔物理学奖得主
热度 6 Fangjinqin 2012-7-13 08:40
科普系列专博:(9)高锟――迟到的诺贝尔物理学奖得主
科普系列专博:向诺贝尔奖得主学习什么? ( 9 )高锟 ― ― 迟到的诺贝尔物理学奖得主 在 2009 年英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家 ( 威拉德·博伊尔和乔治·史密斯 )3 人共同荣获诺贝尔物理学奖。高锟是因为他在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”做出了突破性成就而获奖。光纤是现代信息革命的基础,今后,随着信息革命的继续深入发展,光纤的重要性越来越突现出来。科学界的共识是高锟获得诺贝尔物理学奖是水到渠成的结果。他自己获奖后感言是:“我对于获颁诺贝尔物理学奖深感荣幸。诺贝尔奖鲜有表彰应用科学的成就,故我从来没有想过会获奖,感到非常惊喜。” 他还表示,过去四十年,光纤大大促进了资讯世界的发展及进步,也有赖光纤的出现 . 他获奖的喜讯也是通过光纤瞬间传遍千里之外 , 世界各地。 不愧的“光纤之父” 早在 1966 年,首次 , 高锟就在一篇论文中提出用玻璃纤维作为光波导用于通讯的理论。简单地说,他的理论就是提出以玻璃制造比头发丝更细的光纤,取代铜导线作为长距离的通讯线路。他的理论引起了世界通信技术的一次革命。随着第一个光纤系统于 1981 年成功问世,高锟作为“光纤之父”的美誉传遍世界。 高锟进一步开发了实现光纤通讯所需的辅助性子系统。他在单模纤维的构造、纤维的强度和耐久性、纤维连接器和耦合器以及扩散均衡特性等多个领域都作了大量的研究,而这些研究成果都是使信号在无放大的条件下,以每秒亿兆位元传送至距离以万米为单位的成功关键。 一千年内光纤不会被替代 高锟曾经接受过香港《文汇报》的采访。记者问道:“现在您经常谈及新时代中新生活的新工具,您预计在多长的时间内,光纤会被另一种新工具取代?” “我相信在一千年内不会。”绝少以高姿态说话的高锟,这次的回答却充满信心,同时他旋即又加了一句:“你最好也不要太相信我,正如以往我也不相信专家。”说罢,他兀自笑起来,笑声中荡漾着自信和追求。 非凡成就 爱情的力量 光纤,是高锟人生中最大的成就,为此 , 正是改变了他一生的一项科学实验;而另一项萦绕他一生的实验则是甜蜜的爱情。一提及他太太黄美芳,高锟更掩不住满脸的幸福和满足。只要一有机会,高锟就对太太赞不绝口。“你看我每次讲座的电脑程序和幻灯片都是我太太帮我准备和设计好的;对我的演讲很有帮助。记得我在 1966 年宣读论文时的电脑幻灯片也是太太帮我做的。”再次证明 : 一个成功的男人背后确实有一个 女主内 ( 贤内助 ) . 当记者问:“听说您在研究光纤的过程中,什么实验都难不倒您,而面对爱情的考验却连半年的时间也熬不过去?” 他说:“噢,那是我和太太刚开始谈恋爱的时候,我太太要给我一个考验:叫我半年内不要去找她,如果半年之内大家都很挂念对方,那就是当真的。我就不肯答应,说如果现在大家都没有信心,那半年后也不会有信心。”高锟边说边笑,在灿烂笑容的背后是对太太情深不渝的爱恋。 高锟夫妇现有一子一女,都在美国硅谷生活和工作,夫妇两人每年都会抽空到美国探望他们。 “我很爱他们,但又很少有时间陪他们,所以相聚的时间总会主动为家人做一顿丰盛的晚餐。”面对亲眷和爱人,再伟大的科学家也会放下自己的身段,更何况是一向平易近人的高锟教授呢? “高锟星”闪耀天空 由于高锟的杰出贡献,早在1996年,中国科学院紫金山天文台将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”。它永远闪耀在天空 . 高锟1933年在上海出生。1949年随家前往香港。1954年赴英国伦敦大学攻读电机工程,并于1957年及1965年获学士和哲学博士学位。从1957年开始,高锟即从事光导纤维在通讯领域运用的研究。1987年10月,高锟从英国回到香港,并出任香港中文大学第三任校长。从1987年到1996年任职期间,他为中文大学罗致了大批人才,使中大的学术结构和知识结构更加合理。在与内地科技界的交流合作中,他主张“一步一步把双方的联系实际化”。高锟于1996年当选为中国科学院外籍院士。 最大的遗憾:迟到的诺奖 “光纤之父”高锟 , 虽然夺得诺贝尔物理学奖,但是因患上老人痴呆症(阿滋海默氏病),基本上忘却了自己毕生研究、造福世人的光纤科技,其妻黄美芸亦形容患病后的丈夫“不再是以前那个人”。不过,高锟并没有忘记同行半世纪的爱妻,也惦念着其他同病相怜的人。他和太太考虑献出爱心 , 他们把部分奖金捐给香港圣雅各福群会老人中心和美国一个老人痴呆症研究协会。 他的夫人遗憾地说,这个诺奖早颁发给他就好了。是啊,如果他能够更早获奖,也许他可以避免或推迟 老人痴呆症,能够继续他在光纤科技与应用方面 发挥作用。 黄美芸不仅是高锟的贤内助,为他照顾两名子女,也是高锟研究路上的得力助手,是他的第一倾诉对象。如今到了晚年,高锟的老人痴呆症加深,黄美芸要 24 小时贴身照顾。   向来不善辞令的高锟,近年因小脑萎缩,说话能力更受影响,“我现在不大好……我自己里面要讲出来,很难做”。在旁看着丈夫接受访问的高太连忙替丈夫补充:“很难讲出来。”采访的记者问高锟,妻子尽心照顾他,是否好爱她?高锟说了两次:“是,她很好的。”回应言简意赅,尽显深情。   光纤之父忘了光纤、顶尖科学家变得像小孩子那样单纯,教许多人唏嘘不已,但高锟的中学同学李文彬认为, “精明还是痴呆已不重要。他的脑袋已达成造福世人的任务” 。他觉得,是上天为高锟安排了一个快乐的晚年,要高锟不用烦恼。 参考资料来自 2009 年香港各地有关高 锟 获奖的报道和网上材料 : http://gb.chinareviewnews.com/doc/1010/9/8/8/101098856.html?coluid=7kindid=0docid=101098856mdate=1009093759
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高锟获诺奖的科学启示
周可真 2010-7-27 08:18
博主按 : 拙文《 我心目中的世界一流的科学家 》、《 中国究竟为什么出不了科学大师? 》都强调了科学理论原创对于科学发展的重大意义,主张确立理论与实验并重、假设与求证并重的科研观。这里欲以2009年物理学诺奖获得者高锟对光纤的科学发现为实例,对该案例做出我力所能及的哲学解释,以进一步证明我的上述主张的合理性,更想说明,非有科学理论原创性则难获诺奖。 引子 : 1966年7月,英籍华人高锟(K.C.Kao)博士在英国电子工程学会的年报上发表了一篇题为《光频率的介质纤维表面波导》的论文,首次利用无线电波导通信的原理,提出了低损耗的光导纤维(简称光纤)的概念,并指出当玻璃纤维损耗率下降到20分贝/公里时,光纤通讯即可成功。2009年10月,高锟因为在有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面取得了突破性成就, 和2名美国人获诺贝尔物理学奖 。 高锟之所以能够在通信技术领域取得突破性成就,首先是因为他是一位电机工程专家,并且有着厚实的专业理论基础,这使他得以利用无线电波导通信的原理而破天荒地提出了低损耗的光导纤维的概念,按照这个概念,玻璃纤维也是可以成为光的传输的一种介质材料的,就是说,是这个科学概念把光的传输与玻璃纤维联结了起来,使它们之间的内在联系得以彰显于世人面前。 在低损耗的光导纤维的概念问世之前,尽管光的传输早已成为一种实事,玻璃纤维更是早就被人们发现了的一种实物,它们之间的内在联系却是如黑暗中的东西,是不为人们所见的,故这个科学概念的提出乃是标志着一项新的科学发现的问世。而这项科学发现是基于无线电波导通信的原理,如果离开了这个科学原理,他就没有可能做出这样的科学发现。 这说明,某种科学发现是以相应的某个科学原理或科学理论作为基础的。如果说科学发现是意味着发现某个科学事实的话(按:科学事实本质上是科学规律,而不是一些零散而互不相干的数据材料),那末,科学理论就是照亮这个原本处于黑暗中的事实的光芒。因此, 如果看不到科学理论对于发现科学事实的关键意义而片面地强调事实胜于雄辩,大讲特讲什么一切凭事实说话,这就是尚未深入科学堂奥的表现了,可能还只是在科学大门边上晃悠呢 !一个科学家如果被这样一种片面的科学事实观念充塞头脑,他就不可能做出任何具有科学意义的发现,而充其量只能如神农尝百草那样凭运气碰巧发现一个对于人类具有一定实用价值的实物罢了。 低损耗的光导纤维的概念是包含着这样一些具体内容的:玻璃是最可用的透光材料,而关键在降低材料中铁、铜、锰等杂质。只要制造出纯净玻璃,讯号传送的损耗就会被减至最低,光就可传送万里。并且这样的纯净玻璃的纯净度的具体数字指标是玻璃纤维损耗率下降到20分贝/公里。 这说明,一项新的科学发现的问世,并不是简单地提出一个抽象的概念或一种空洞的想法,而是要对所发现的事物之间的内在联系进行精确的描述,使人们能够具体地把握到这种联系,从而可以根据这种被加以精确地描述的联系来进行相应的实验。 低损耗的光导纤维的概念实质上是一个揭示了相关科学规律的概念系统,故或可称之为光纤理论。这种理论在光纤尚未被实际地制造出来的时候,只是一种假说,而且是一种极典型的大胆的假设,以至于曾经被人们一时笑作痴人说梦。但是,当着1970年美国康宁公司首次研制成功损耗为 20db/km(光波沿光纤传输1km后,光的损耗为原有的1%)的石英光纤的时候,高锟的大胆的假设就被证实了。 光纤被成功地制造出来,这应该说是标志着通信技术领域的一项新发明的问世,这项发明是以高锟的科学发现为先导的,其二者相较,高锟因其对光纤的科学发现而最终获得了诺奖,而光纤的成功制造者却没有因其对光纤的技术发明而获得诺奖,这说明诺奖的评审是看被评价者在科学理论上有没有原创性,而不是看其在科学技术上有无首创性。相对高锟的光纤理论而言,光纤的研制是对这种假设的求证过程和对这种理论的开发性的应用研究过程。 主要参考资料 : 百科词条 :《光纤-光纤通讯的发展历史》, http://www.hudong.com/wiki/%E5%85%89%E7%BA%A4 菡涵:《光纤之父高锟痴梦成真》 http://elite.youth.cn/mj/201003/t20100315_1170486.htm
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[转载]贝尔物理学奖得主高锟获英女王封爵
xupeiyang 2010-6-12 14:07
http://www.sina.com.cn 2010年06月12日13:40 中国新闻网 华裔诺贝尔物理学奖获得者、光纤之父高锟。中新社发陈钢 摄   中新网6月12日电 据香港媒体报道,诺贝尔物理学奖得主高锟获得英女王授予爵士封号。   白金汉宫宣布女王寿辰授勋名单。高锟在英国读大学与工作多年,打下发明光纤基础。
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平和率真的心 - 高锟自传《潮平岸阔》读后
liangjin 2010-5-21 18:15
高锟先生获得诺贝尔奖后,香港的朋友送给我《潮平岸阔》这本高锟的自传。当时刚看了个头就住院了,后来倒有时间细细地研读 了一遍。 刚读完的第一印象是,高锟的经历太顺了!每次的人生关头,他总能抓住机会,选对路,一步一步走向辉煌。他那几乎完美的人生 让自认坎坷的我不免有些嫉妒。 高锟出生于上海一个中上阶层家庭,从小在一个和谐、宽容的家庭里成长,恣意发展自己的特点和爱好。抗战期间,上海生存条件 变得恶劣,父亲及时举家迁往香港。他在香港优异完成中学学业后,只身赴英留学,在那里读完大学,找到了自己相伴一生的另 一半,并且走进了使他声名鹊起的光纤研究领域。后来又在美国、香港等地荣膺科技主管、大学校长等职、成绩斐然。他 一生获奖无数,并在他的晚年荣获了本来只颁发给理论领域的最重要的诺贝尔奖。 然而掩卷而思,真是这么回事吗?真是因为上帝的格外眷顾才使高锟成功?这世界上家庭条件优渥,本人资质上乘的人多了去, 而能取得如此令人瞩目成就的人却是凤毛麟角。这本书是高锟的自己说的故事,是高锟自己看他的一生。从这个角度,重新回味 这本书,我终于触摸到了书内在的一种东西,这就是高锟那一颗平和率真的心。 高锟经历过建家的艰难,在他初建家庭的时候,他远离父母独立;妻子与娘家交恶逃出结婚;孩子哇哇坠地;生活也是很拮据的。 他在书中只笑嘻嘻地通过他表妹的口说,他一个饭来张口衣来伸手的富家子弟后来居然也可以 烧出一手好菜,还能洗熨衣服、照看小孩。他爱家的情感流淌于全书。 高锟也经历过科研的困境,然而在他的书中却闲庭信步,只说他解决了哪些问题,好像课后幸运地作了两道习题一样 自然平常,一点也看不出解决这些问题 有多难,一点也不暗示自己有多能耐。要知道当时光纤技术正处在变革的重要关头,高锟固然占据了历史关头的卡口,可世界上 各大通信集团都在投大钱、聚能人来开发研究,攻克技术难关。高锟能攻城掠地,举旗夺冠绝不会是轻而易举或者浪得虚名的。 高锟的时代,在他生活的欧美种族歧视是很严重的。在他的书中隐隐地可以感到这样的困扰。但他却并不很当回事。他告诉他的孩子,别人如果因为你 们的扁平脸对你们不敬,那是他们的问题,是他们的无知。高锟踏阅多国,博采众长。而当他以自己的实力成功后,驻足过的各国都来认领他的归属时, 他只淡淡地说一句:我本是个地球人。尽管,在书中他流露出对他生活工作过多年的香港的一往情深。 高锟获得的奖项、奖金、奖品数不清,在他的书中可感到他对获奖的喜悦却感不到任何炫耀,甚至好像对这些奖项颇感意外。这就不难理解当他妻子告诉他获得诺奖时他的反应: That's great! 在书中,关于奖项他花费较多笔墨的是描述他和一些基金会负责人通过获奖而建立起来的友谊,后来他也 自然成了这些基金会的成员。有时他获奖后甚至懒得去领奖,有次领奖居然是因为邻居想看他的水晶奖品,逼着他去领的,领来也是 年把的事了。高锟的平和率真才使他不为名声所累。 高锟对自己光纤之父的桂冠也很不以为然,以一个科学家的实事求是说今天光纤技术固然对通讯和人们生活带来了巨大的变化, 然而虚假信息也大行 其道。事实上,当时高锟自己还没有意识到他实际上已经引领了今天的信息革命。光纤技术的意义是极为深远的。 他在书中温暖地回忆当年为了圣诞节为了贺节给家里打电话,贵不说,还只能打三分钟,而且还要提前订约,刚刚一问候时间就没了。 书中最令人 忍俊不禁的是当时一个中国农民给他的信:我整天都要在田里工作,不是除草就是犁田。我家就在田的远远的另一边, 肚子饿时要老婆把饭送过来,大叫她也听不到,路太长了我又累得跑不动,你发明的那些信玩意儿到底哪里可以买得到?。 作者竟然用这种方式来诠释他的成就,并调侃地说这位农民要等二十年才能买到一具流动电话。在流动电话几乎人手一部的今天, 我们不得不感叹高锟是怎样地影响了我们生活,这种伟大寓于我们的平凡起居中。 高锟淡薄名利,率性真诚。小时候就爱捣鼓各种试验,不在乎为什么目的。在标准电气工作一段时间后,觉得新的挑战不多了,就去应征别的工作。 居然因为喜欢一栋房子,就在附近找了份讲师的工作,并付了订金。这让爱才的标准电气的上司大为不安,不仅立即交给他负责一个 难以拒绝的大项目,而且还为他的订金毁约买单。在他后来几次人生的重要关头如任职ITT的科技行政总裁,香港中文大学校长都是 别人找上门来的。而他自己只是认真工作,并不摆谱。有一次晚会吃饭后他聊天正起劲,忽然感到奇怪,怎么大家都不跳舞?边上人 告诉他人家都在等您呢!他还对别人专车接机沾沾自喜,说有点受宠若惊。真是太可爱了! 可能大家都知道的一件往事是高锟在香港中文大学与学生的冲突。高锟在书中只是举重若轻,轻描淡写一笔带过。只说我坚持自己的意念, 学生与我针锋相对。然而我分明可以感到当时的紧张气氛,但高锟那种大气镇定、胸怀宽广和坚持理念的科学家形象跃然纸上。其 人格魅力光彩眩目。 高锟的晚年遭受老年病,智力下降,因我父亲有同样遭遇而感同身受。据说高锟得诺奖后,香港社会对老年痴呆症的关注超过了对 光纤的关注。但从他获诺奖的电视短片中看出他是笑得那么天真可爱,象个 老顽童。但愿他仍然以他那颗平和率真的心走过他的平静的晚年。 回到开始的问题,高锟一生固然有许多运气,但他那心无旁骛,致力科研,平和淡定,率真执着才是他成功的重要因素。我想,如果真有上帝 眷顾,一定会先眷顾这样的人。在我们 科学界充斥着短视浮燥,急功近利,虚假不端的的今天,高锟的书无疑吹来一阵清新凉爽的风。他那颗乐观、率真和平和的心 感动着我,这也是我读这本书最大的收获。 高锟,教授,出生于上海,1949年来港,就读圣约瑟书院,随后负笈英国,先后于1957年和1965年获伦敦大学电机工程学士及博士学位。1957年加入ITT英国子公司标准电话与电报有限公司,任工程师,开始研究光纤通讯。 1970至1974年期间,高教授参与创立香港中文大学电子学系,并任学系教授及讲座教授。其后赴美国,任职ITT光电产品部,并因其卓越的研究及管理才能,于1982年出任该公司首位科学行政总裁。与此同时,他也担任耶鲁大学兼职教授及研究员。 1987至1996年,高教授返港出任香港中文大学校长。退休后,担任香港高科桥集团有限公司(Tran Stech Se rVi Ces G roup Ltd)主席兼行政总裁。 高教授在光纤研究上的突破,为现代通讯带来一场翻天覆地的革命,获尊称为光纤之父。数十年间,高教授获奖无数,包括瑞典爱立信奖(1979)、美国马科尼奖 (1985)、日本奖(1 996),以及美国工程学界杰出成就最高荣誉的Charles Stark Draper Prize等。 更令香港人和全球华人骄傲的是,高教授于2009年10 月,荣获诺贝尔物理学奖。
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再看诺贝尔奖级教授高锟的论文list
cwhm 2010-5-17 19:39
高锟生于1933年,最伟大的成就是1966年,刚好在33岁的时候做出了一生中最伟大的成就,也如我新写的一篇博文 《 和什么年龄的人做研究-35岁 》 所提到的35岁事业黄金期。这也告诉我们的科研资助机构要多资助中青年科学家,特别是30多岁即将做出事业突破的学者。 而看高锟1966年那篇论文,也是奠定其为光纤之父的首篇论文,至今引用197次,应该不算多的,相比生物,化学领域一篇文章动则引用几千次还是有些少,甚至我所在力学专业也有不少文章引用上千次的。 再从ISI上高锟的论文列表,不管是从现在流行的科技评价的任何一个方面,比如论文数量,论文引用次数,H指数等等,高锟都和很多普通学者相形逊色。首先高锟的论文不高 产,最辉煌的时候也就1968年一年写过3篇文章,尔后有很多时候是几年一篇文章。再则高锟的论文很多论文发表后无人问津,一篇引用次数都没有。 说到谈谈科研合作,高锟的很多文章都是唯一作者,但也不乏有合作对象,比如HOCKHAM, GA,不知道他是高锟的同事还是高锟的导师,甚至是1966年那篇诺贝尔奖获奖文章的共同作者,但他却没能获得殊荣,查了他的文章,最后一篇是86年的, 如果他还健在,诺贝尔奖是应该也考虑下他? 高锟有不太多的文章数,不太好的SCI引用次数,不太高的H指数,但是他的成就确实诺贝尔级 的,更重要的是他的成就改变了当今人类的生活,给我们带来了信息时代,光纤时代。所以获得诺贝尔奖,或者做出影响世界的工作,一两篇文章足矣。 推荐阅读:刘玉仙老师博文《 发表多少文章能获得诺贝尔奖 》
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引领通信革命的光纤
txlu 2010-5-9 07:48
引领通信革命的光纤 引领通信革命的光纤.pdf
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[转载] 古沙传捷音--“光纤之父”高锟
liuxiaod 2010-3-29 05:30
华裔科学家、 光纤之父 高锟获得 2009 诺贝尔物理学奖. 12 月 10 日,在瑞典首都斯德哥尔摩.来自诺贝尔去世的地方 -- 意大利圣雷莫的几千朵鲜花将 2009 年诺贝尔奖颁奖仪式台衬托得高贵典雅,在这里瑞典国王卡尔十六世 - 古斯塔夫向华裔科学家高锟颁发了 2009 诺贝尔物理学奖 。 因健康原因 8日未能在斯德哥尔摩大学进行演讲,而由夫人黄美芸代 表高锟发表演讲。由于光纤的原材料玻璃是以沙粒提炼而成,黄美芸以《古沙传捷音》为题演讲。 这篇演说展示了当年高锟是如何力排众议、提出创见,并坚持进行长期艰苦的实验、反复探索论证,最终创造出一根玻璃管子改变整个世界的奇迹。   高锟 1933 年生于上海,小学时代是在上海度过的,童年的高锟对化学最感兴趣。 1948 年,高锟一家迁往香港,先是入读圣约瑟书院,后来曾考入香港大学,之后辗转就读于伦敦大学。毕业后,他加入英国国际电话电报公司任工程师,同时攻读伦敦大学博士学位, 1967 年毕业。 1966 年,高锟提出了用玻璃代替铜线的大胆设想:利用玻璃清澈、透明的性质,使用光来传送信号。他当时的出发点是想改善传统的通讯系统,使它传输的信息量更多、速度更快。对于这个设想,许多人都认为匪夷所思。但高锟经过理论研究,充分论证了光导纤维的可行性。不过,他为寻找那种 没有杂质的玻璃 也费尽周折。为此,他去了许多玻璃工厂,到过美国的贝尔实验室及日本、德国,跟人们讨论玻璃的制法。后来,他发明了石英玻璃,制造出世界上第一根光导纤维。高锟的发明使信息高速公路在全球迅猛发展,他因此获得了巨大的世界性声誉,被冠以 光纤之父 称号。 高锟 离开英国后, 1987 年担任香港中文大学校长, 1996 年退休。 他是对的,他的成果给通信界带来了一场惊天动地的革命。
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“光纤之父”高锟得奖演说 妻子代讲
maokebiao 2009-12-15 20:58
http://www.sina.com.cn 2009年12月09日04:25 四川新闻网-成都商报   身在瑞典的本届诺贝尔物理学奖得主高锟,当地时间8日由太太黄美芸代表,站在斯德哥尔摩大学讲台上,发表举世瞩目的得奖演说。    香港《明报》报道,今次演讲将主要论述高锟的光纤理论如何革新世界通讯,只有少量篇幅描述个人和家庭生活。高锟夫妇更托香港中文大学3名物理和工程学者任幕后军师协助撰写编辑演讲稿,再由高太太最后操刀,润饰文笔和添上感性词语。    历年诺贝尔奖得奖者皆在领奖前夕,在瑞典发表得奖演讲,综述生平最重要的研究成就和学术思想。由于患阿兹海默症(老人痴呆症一种)的高锟发言有困难,今次演说将由太太黄美芸代为发表。    据报道,高太太审定最后用词和中译本的修辞,其中标题的中文翻译更令众人头痛,盼能以最贴切的文字描述。在英国长大的高太太花了不少心思以押韵且具诗意的英语文句起题,标题或为文言。    演讲开始高太先自我介绍,并对丈夫未能亲自演讲表示歉意,然后娓娓道出1960年代高锟研发光纤的时代背景及理论简介,并讲述1970年代科学界如何利用高锟的理论,造出世界第一条光纤,自此光纤技术一日千里,带来世界通讯革命。(吴涵)    新闻链接   诺奖得主谈成功秘诀    学术自由、独立研究、常与同事边喝咖啡边聊天,是2009年度诺贝尔奖多名获奖者的成功秘诀。化学奖得主之一托马斯施泰茨说,工作之余喝咖啡为他提供了与同事交流的机会,早晨喝咖啡、中午吃午餐、下午喝茶大伙儿互相聊天,于是知道自己该做什么实验。   2009年度诺贝尔奖颁奖典礼定于12月10日举行。除和平奖颁奖典礼设在挪威首都奥斯陆,其余5个奖项颁奖典礼均设在斯德哥尔摩。(新华社)
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【12月8日大公报讯】诺贝尔奖得主高锟的获奖演说
Fangjinqin 2009-12-14 18:37
诺贝尔奖得主高锟的获奖演说   【大公报讯】综合外电斯德哥尔摩2009年12月8日消息:身在瑞典的今届诺 贝尔物理学奖得主高锟,昨日下午由夫人黄美芸在斯德哥尔摩大学代为发表演讲。 历时两小时的演讲会,回顾了光纤理论的基础和对世界的影响,展示了高锟一流 科学家对科研的创见、自信与坚持。   演辞开首黄美芸先自我介绍,并对丈夫未能亲自演讲表示歉意。黄美芸在演 说中回忆高锟在众人质疑声音中坚持自己的信念,最后使光纤通信得到世人认可 的点点滴滴。   醉心研究归家迟   黄美芸回忆起四十多年前,高锟总是因为醉心于光纤研究而很晚回家,以至 年幼的子女要在餐桌前等爸爸回来才能开饭。黄美芸每次都很生气,依稀还记得 高锟总是说:别生气,我们现在做的是非常振奋人心的事情,有一天它会震惊 世界的。黄美芸当时略带讽刺地说:是吗?那你会因此获得诺贝尔奖吗?   幽默而心酸的回忆,引发台下笑声,一直坐在台下凝神聆听夫人演讲的高锟 亦被逗得咧嘴而笑。黄美芸表示,回望过往才发现,高锟是对的,他的成果给 通信界带来了一场惊天动地的革命。   黄美芸娓娓道出一九六○年代高锟研发光纤的时代背景及理论简介,谈及当 年物理学界已有光通讯的理论,不过无法制造出可长距离传输光信息的物料。当 时高锟认定传送物料才是关键,便埋首研究制作光纤的方法,终在一九六六年发 表光通讯理论,指人类可制作出极高纯度的玻璃纤维,取代传统铜线传送极高容 量资料。演辞讲述一九七○年代科学界如何利用高锟的理论,并由康宁玻璃工厂 以石英制造出世界第一条光纤,自此光纤技术一日千里,带来世界通讯革命。   历年诺贝尔奖得奖者皆在领奖前夕,在瑞典首都发表得奖演讲,综述生平最 重要的研究成就和学术思想。由于患阿兹海默症(老人痴呆症一种)的高锟发言 有困难,今次演讲由太太黄美芸代为以英语发表。   据了解,高锟夫妇于十月获通知得奖后,即联络中大寻求协助,其中与高锟 相识多年的中大副校长兼物理学家杨纲凯,和另外两名在一九九○年代由高锟邀 请到中大的工程学传人,现任中大讯息工程学系教授张国伟和陈亮光,即义 不容辞组成专家小组,协助完成这篇学术性甚浓的演讲。   亘古砂石递捷音   演辞由黄美芸亲自点题为亘古砂石递捷音(Sand from centuries past: Send future voices fast),以英文写成。(编者按:光纤必须用高度纯净的 二氧化硅来做,否则光(以及它所负载的声音)就会受散射而不能够在里面传播 很远,而最普通的砂子正是二氧化硅。)   瑞典皇家科学院常任秘书贡诺.厄奎斯特在记者招待会上说,高锟在有关 光在纤维中的传输以用于光学通信方面取得了突破性成就,他将获得今年物理 学奖一半的奖金,共五百万瑞典克朗(约合七十万美元);博伊尔和史密斯发明 了半导体成像器件──电荷耦合器件(CCD)图像感测器,将分享今年物理学奖 另一半奖金。   下面是英文演讲内容(来自信报网): Sand from centuries past;Send future voices fast. A Nobel Lecture organized by the Royal Swedish Academy of Sciences and The Prize Committee in Physics delivered by Mrs Gwen MW Kao on behalf of Prof Charles K Kao Nobel Laureate in Physics 2009 8 December 2009 Aula Magna Stockholm University 1. Introduction It is sad that my husband, Professor Charles Kao, is unable to give this lecture to you himself. As the person closest to him, I stand before you to honour him and to speak for him. He is very very proud of his achievements for which the Nobel Foundation honours him. As are we all! In the 43 years since his seminal paper of 1966 that gave birth to the ubiquitous glass fiber cables of today, the world of telephony has changed vastly. It is due to Professor Kaos persistence in the face of skepticism that this revolution has occurred. In the 1970s the pre-production stage moved to ITT Corp Roanoke VA, USA. Whilst Charles worked there, he received two letters. One contained a threatening message accusing him of releasing an evil genie from its bottle; the other, from a farmer in China, asked for a means to allow him to pass a message to his distant wife to bring his lunch. Both letter writers saw a future that has since become past history. In the 1960s, our children were small. Charles often came home later than normal dinner was waiting as were the children. I got very annoyed when this happened day after day. His words,maybe not exactly remembered, were Please dont be so mad. It is very exciting what we are doing; it will shake the world one day! I was sarcastic, Really, so you will get the Nobel Prize, wont you! He was right it has revolutionized telecommunications. 2. The early days In 1960, Charles joined Standard Telecommunications Laboratories Ltd. (STL), a subsidiary of ITT Corp in the UK, after having worked as a graduate engineer at Standard Telephones and Cables in Woolwich for some time. Much of the work at STL was devoted to improving the capabilities of the existing communication infrastructure with a focus on the use of millimeter wave transmission systems. Millimeter waves at 35 to 70 GHz could have a much higher transmission capacity. But the waters were uncharted and the challenges enormous, since radio waves at such frequencies could not be beamed over long distances due to beam divergence and atmospheric absorption. The waves had to be guided by a waveguide. And in the 1950s, RD work on low loss circular waveguides HE-11 mode was started. A trial system was deployed in the 1960s. Huge sums were invested, and more were planned, to move this system into the pre-production stage. Public expectation for new telecommunication services such as the video phone had heightened. Charles joined the long-haul waveguide group led by Dr Karbowiak at STL. He was excited to see an actual circular waveguide. He was assigned to look for new transmission methods for microwave and optical transmission. He used both ray optics and wave theory to gain a better understanding of waveguide problems then a novel idea. Later, his boss encouraged him to pursue a doctorate while working at STL. So Charles registered at University College London and completed the dissertation Quasi-Optical Waveguides in two years. The invention of the laser in 1959 gave the telecom community a great dose of optimism that optical communication could be just around the corner. The coherent light was to be the new information carrier with capacity a hundred thousand times higher than point-to-point microwaves based on the simple comparison of frequencies: 300 terahertz for light versus 3 gigahertz for microwaves. The race between circular microwave waveguides and optical communication was on, with the odds heavily in favour of the former. In 1960, optical lasers were in their infancy, demonstrated at only a few research laboratories, and performing much below the needed specs. Optical systems seemed a non-starter. But Charles still thought the laser had potential. He said to himself: How can we dismiss the laser so readily? Optical communication is too good to be left on the theoretical shelf. He asked himself the obvious questions: 1. Is the ruby laser a suitable source for optical communication? 2. What material has sufficiently high transparency at such wavelengths? At that time only two groups in the world were starting to look at the transmission aspect of optical communication, while several other groups were working on solid state and semiconductor lasers. Lasers emit coherent radiation at optical frequencies, but using such radiation for communication appeared to be very difficult, if not impossible. For optical communication to fulfill its promises, many serious problems remained to be solved. 3. The key discovery In 1963 Charles was already involved in free space propagation experiments: the rapid progress of semiconductor and laser technology had opened up a broader scope to explore optical communication realistically. With a helium-neon laser beam directed to a spot some distance away, the STL team quickly discovered that distant laser light flickered. The beam danced around several beam diameters because of atmospheric fluctuations. The team also tried to repeat experiments done by other research laboratories around the world. For example, they set up con-focal lens experiments similar to those at Bell Labs: a series of convex lenses were lined up at intervals equal to the focal length. But even at the dead of night when the air was still and even with refocusing every 100 meters, the beam refused to stay within the lens aperture. Bell Labs experiments using gas lenses were abandoned due to the difficulty of providing satisfactory insulation while maintaining the profiles of the gas lenses. These experiments were struggles in desperation, to control light travelling over long distances. At STL the thinking shifted towards dielectric waveguides. Dielectric means a non-conductor of electricity; a dielectric waveguide is a waveguide consisting of a dielectric cylinder surrounded by air. Dr Karbowiak suggested Charles and three others to work on his idea of a thin film waveguide. But thin film waveguides failed: the confinement was not strong enough and light would escape as it negotiates a bend. When Dr Karbowiak decided to emigrate to Australia, Charles took over as the project leader and he then recommended that the team should investigate the loss mechanism of dielectric materials for optical fibers. A small group worked on methods for measuring material loss of low-loss transparent materials. George Hockham joined him to work on the characteristics of dielectric waveguides. With his interest in waveguide theory, he focused on the tolerance requirements for an optical fiber waveguide; in particular, the dimensional tolerance and joint losses. They proceeded to systematically study the physical and waveguide requirements on glass fibers. In addition, Charles was also pushing his colleagues in the laser group to work towards a semiconductor laser in the near infrared, with emission characteristics matching the diameter of a single-mode fiber. Single mode fiber is optical fiber that is designed for the transmission of a single ray or mode of light as a carrier. The laser had to be made durable, and to work at room temperatures without liquid nitrogen cooling. So there were many obstacles. But in the early 1960s, esoteric research was tolerated so long as it was not too costly. Over the next two years, the team worked towards the goals. They were all novices in the physics and chemistry of materials and in tackling new electromagnetic wave problems. But they made very credible progress in considered steps. They searched the literature, talked to experts, and collected material samples from various glass and polymer companies. They also worked on the theories, and developed measurement techniques to carry out a host of experiments. They developed an instrument to measure the spectral loss of very low-loss material, as well as one for scaled simulation experiments to measure fiber loss due to mechanical imperfections. Charles zeroed in on glass as a possible transparent material. Glass is made from silica sand from centuries past that is plentiful and cheap. The optical loss of transparent material is due to three mechanisms: (a) intrinsic absorption, (b)extrinsic absorption, and (c) Rayleigh scattering. The intrinsic loss is caused by the infrared absorption of the material structure itself, which determines the wavelength of the transparency regions. The extrinsic loss is due to impurity ions left in the material and the Rayleigh loss is due to the scattering of photons by the structural non-uniformity of the material. For most practical applications such as windows, the transparency of glass was entirely adequate, and no one had studied absorption down to such levels. After talking with many people, Charles eventually formed the following conclusions. 1. Impurities, particularly transition elements such as iron, copper, and manganese, have to be reduced to parts per million or even parts per billion. However, can impurity concentrations be reduced to such low levels? 2. High temperature glasses are frozen rapidly and therefore are more homogeneous, leading to a lower scattering loss. The ongoing microwave simulation experiments were also completed. The characteristics of the dielectric waveguide were fully defined in terms of its modes, its dimensional tolerance both for end-to-end mismatch and for its diameter fluctuation along the fiber lengths. Both the theory and the simulated experiments supported the approach. They wrote the paper entitled, Dielectric-Fibre Surface Waveguides for Optical Frequencies and submitted it to the Proceedings of Institute of Electrical Engineers. After the usual review and revision, it appeared in July 1966 the date now regarded as the birthday of optical fiber communication. 4. The paper The paper started with a brief discussion of the mode properties in a fiber of circular cross section. The paper then quickly zeroed in on the material aspects, which were recognized to be the major stumbling block. At the time, the most transparent glass had a loss of 200 dB/km, which would limit transmission to about a few meters this is very obvious to anyone who has ever peered through a thick piece of glass. Nothing can be seen. But the paper pointed out that the intrinsic loss due to scattering could be as low as 1 dB/km,which would have allowed propagation over practical distances. The culprit is the impurities: mainly ferrous and ferric ions at these wavelengths. Quoting from the paper: It is foreseeable that glasses with a bulk loss of about 20 dB/km at around 0.6 micron will be obtained, as the iron-impurity concentration may be reduced to 1 part per million. In layman terms, if one has a sufficiently clean type of glass, one should be able to see through a slab as thick as several hundred meters. That key insight opened up the field of optical communications. The paper considered many other issues: ? The loss can be reduced if the mode is chosen so that most of the energy is actually outside the fiber. ? The fiber should be surrounded by a cladding of lower index (which became the standard technology). ? The loss of energy due to bends in the fiber is negligible for bends larger than 1 mm. ? The losses due to non-uniform cross sections were estimated. ? The properties of a single-mode fiber (now a key technology especially for long distance and high data rate transmission) were analyzed. It was explained how dispersion limits bandwidth; an example was worked out for a 10 km route a very bold scenario in 1966. It may be appropriate to quote from the Conclusion of this paper: The realization of a successful fiber waveguide depends, at present, on the availability of suitable low-loss dielectric material. The crucial material problem appears to be one which is difficult but not impossible to solve. Certainly, the required loss figure of around 20 dB/km is much higher than the lower limit of loss figure imposed by fundamental mechanisms. Basically all of the predictions pointed accurately to the paths of developments, and we now have 1/100 of the loss and 10,000 times the bandwidth then forecast the evolutionary proposal in the 1966 paper was in hindsight too conservative. 5. Convincing the world The substance of the paper was presented by Dr Kao at an IEE meeting in February 1966. Most of the world did not take notice except for the British Post Office (BPO) and the UK Ministry of Defense, who immediately launched major research programs. By the end of 1966, three groups in the UK were studying the various issues involved: Kao himself at STL; Roberts at BPO; Gambling at Southampton in collaboration with Williams at the Ministry of Defense Laboratory. In the next few years, Dr Kao traveled the globe to push his idea: to Japan, where enduring friendships were made dating from those early days; to research labs in Germany, in the Netherlands and elsewhere to spread his news. He said that until more and more jumped on the bandwagon, the use of glass fibers would not take off. He had tremendous conviction in the face of widespread skepticism. The global telephony industry is huge, too large to be changed by a single person or even a single country, but he was persistent and his enthusiasm was contagious, and slowly he converted others to be believers. The experts at first proclaimed that the materials were the most severe of the intrinsic insurmountable problems. Gambling wrote that British Telecom had been somewhat scathingabout the proposal earlier, and Bell Labs, who could easily have led the field, simply failed to take notice until the proven technology was pointed out to them. Dr Kao visited many glass manufacturers to persuade them to produce the clear glass required. He got a response from Corning, where Maurer led the first group that later produced the glass rods and developed the techniques to make the glass fibers to the required specifications. Meanwhile, Dr Kao continued to pour energy into proving the feasibility of glass fibers as the medium for long-haul optical transmission. They faced a number of formidable challenges. The first was the measurement techniques for low-loss samples that were obtainable only in lengths of around 20 cm. The problem of assuring surface perfection was also ormidable. Another problem is end surface reflection loss, caused by the polishing process. They faced a measurement impasse that demanded the detection of a loss difference between two samples of less than 0.1%, when the total loss of the entire 20 cm sample is only 0.1%. An inexact measurement would be meaningless. In 1968 and 1969, Dr Kao and his colleagues Davies, Jones and Wright at STL published a series of papers on the attenuation measurements of glass that addressed the above problems. At that time, the measuring instruments called spectrophotometers had a rather limited sensitivity in the range of 43 dB/km. The measurement was very difficult: even a minute contamination could have caused a loss comparable to the attenuation itself, while surface effects could easily be ten times worse. Dr Kao and the team assembled a homemade single-beam spectrophotometer that achieved a sensitivity of 21.7 dB/km. Later improvements with a double-beam spectrophotometer yielded a sensitivity down to 4.3 dB/km. The reflection effect was measured with a homemade ellipsometer. To make it, they used fused quartz samples made by plasma deposition, in which the high temperature evaporated the impurity ions. With the sensitive instrument, the attenuation of a number of glass samples was measured and, eureka, the Infrasil sample from Schott Glass showed an attenuation as low as 5 dB/km at a window around 0.85 micron at last proving that the removal of impurity would lower the absorption loss to useful levels. This was really exciting because the low-loss region is right at the gallium-arsenide laser emission band. The measurements clearly pointed the way to optical communication compact gallium-arsenide semiconductor lasers as the source, low-cost cladded glass fibers as the transmission medium, and silicon or germanium semiconductors for detection. The dream no longer seemed remote. These measurements apparently turned the sentiments of the research community around. The race to develop the first low-loss glass fiber waveguide was on. In 1967, at Corning, Maurers chemist colleague Schultz helped to purify the glass. In 1968, his colleagues Keck and Zimar helped to draw the fibers. By 1970, Corning had produced a fiber waveguide with a loss of 17 dB/km at 0.633 micron using a titanium-diffused core with silica cladding, using the Outside Vapor Deposition (OVD) method. Two years later, they reduced the loss to 4 dB/km for a multimode fiber by replacing the titanium-doped core with a germanium-doped core. Bell Labs finally got on the bandwagon in 1969 and created a programme in optical fiber research after having been skeptical for years. Their work on hollow light pipes was finally stopped in 1972. Their millimeter wave research programme was wound down and eventually abandoned in 1975. It was during this time of constant flying out to other places that this cartoon joke hit home:Children, the man you see at the breakfast table today is your father! We saw him for a few days and off he went again. Sometimes he flew off for the day for meetings at ITT Corp headquarters in New York. I would forget he had not left to go to the office and would phone his secretary to remind Charles to pick up milk or something on his way home. His secretary was very amused:Mrs Kao, dont you know your husband is in New York today! 6. Impact on the world Since the deployment of the first-generation, 45-megabit-per-second fiber-optic communication system in 1976, the transmission capacity in a single fiber has rapidly increased a million fold to tens of terabits per second. Data can be carried over millions of km of fibers without going through repeaters, thanks to the invention of the optical fiber amplifier and wavelength division multiplexing. So that is how the industry grew and grew. The world has been totally transformed because of optical fiber communication. The telephone system has been overhauled and international long distance calls have become easily affordable. Brand new mega-industries in fiber optics including cable manufacturing and equipment, optical devices, network system and equipment have been created. Hundreds of millions of kilometers of glass fiber cables have been laid, in the ground and in the ocean, creating an intricate web of connectivity that is the foundation of the world-wide web. The Internet is now more pervasive than the telephone used to be. We browse, we skype, we blog, we go onto you-tube, we shop, we socialize on-line. The information revolution that started in the 1990s could not have happened without optical fibers. Over the last few years fibers are being laid all the way to our homes. All-optical networks that are environmentally green are contemplated. The revolution in optical fiber communication has not ended it might still just be at the beginning. 7. Conclusion The world-wide communication network based on optical fibers has truly shrunk the world and brought human beings closer together. I hardly need to cite technical figures to drive this point home. The news of the Nobel Prize reached us in the middle of the night at 3 am in California, through a telephone call from Stockholm (then in their morning) no doubt carried on optical fibers; congratulations came literally minutes later from friends in Asia (for whom it was evening), again through messages carried on optical fibers. Too much information is not always a good thing: we had to take the phone off the hook that night in order to get some sleep! Optical communication is by now not just a technical advance, but has also caused major changes in society. The next generation will learn and grow up differently; people will relate to one another in different ways. Manufacturing of all the bits and pieces of a single product can now take place over a dozen locations around the world, providing huge opportunities for people especially in developing countries. The wide accessibility of information has obviously led to more equality and wider participation in public affairs. Many words, indeed many books have been written about the information society, and I do not wish to add to them here except to say that it is beyond the dreams of the first serious concept of optical communication in 1966, when even 1 GHz was only a hope. In conclusion, Charles and I want to thank the Professors at The Chinese University of Hong Kong, namely: Professor Young, Professor Wong, Professor Cheung and Professor Chen for their support in compiling this lecture for us. Charles would like to thank ITT Corp where he developed his career for 30 years and all those who climbed on to the bandwagon with him in the early days, as without the legions of believers the industry would not have evolved as it did. Charles Kao planted the seed; Bob Maurer watered it and John MacChesney grew its roots. (XYS20091210)
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诺贝尔物理学奖得主高锟在瑞典领奖(组图)
xupeiyang 2009-12-11 10:12
诺贝尔物理学奖得主高锟在瑞典领奖(组图) http://www.sina.com.cn 2009年12月11日01:19 新华网 瑞典国王卡尔十六世-古斯塔夫向华裔科学家高锟(左)颁奖。 华裔科学家高锟与夫人在晚宴上。 古斯塔夫向华裔科学家高锟(左)颁奖。 新华网斯德哥尔摩12月10日电 (记者 和苗) 2009年诺贝尔物理学奖、化学奖、生理学或医学奖、文学奖和经济学奖颁奖仪式10日在瑞典首都斯德哥尔摩举行。   来自诺贝尔去世的地方--意大利圣雷莫的几千朵鲜花将颁奖仪式台衬托得高贵典 视频:诺贝尔物理学奖得主高锟在瑞典领奖 来源:江西电视台《新闻早报》 var sinaBokePlayerConfig_o = { container: "p_player", //Div容器的id playerWidth:298, //宽 playerHeight:250, //高 autoLoad: 0, //自动加载 autoPlay: 0, //自动播放 as: 0, //广告 tj:0 //推荐 }; sinaBokePlayerConfig_o.autoLoad = 0; sinaBokePlayerConfig_o.autoPlay = 0; SinaBokePlayer_o.addVars("vid", 26882335); SinaBokePlayer_o.addVars("as", 0); SinaBokePlayer_o.addVars("logo", 0); SinaBokePlayer_o.addVars("pid", 1); SinaBokePlayer_o.addVars("head", 0); SinaBokePlayer_o.addVars("tjAD", 0); SinaBokePlayer_o.addVars("tj", 0); SinaBokePlayer_o.addVars("thumbUrl","http://i1.sinaimg.cn/dy/news/w/v/2009-12-11/U2414P1T334D49662F6961DT20091211085156.jpg"); SinaBokePlayer_o.addVars("vblog", 2); SinaBokePlayer_o.addVars("singleRss", "http://video.sina.com.cn/iframe/fourlists/news/w/v/2009-12-11/083749662.xml"); SinaBokePlayer_o.showFlashPlayer(); 雅,华裔科学家高锟等获奖者陆续走上领奖台就坐。诺贝尔基金会主席斯托尔克首先在颁奖仪式上致辞,欢迎获奖者前来出席颁奖仪式,并赞扬了他们对促进世界科技发展和繁荣世界文学作出的贡献。   斯托尔克说,诺贝尔奖已经走过了108年,至今已有822名获奖者,而今天的诺贝尔奖早已超越诺贝尔遗言中所涵盖的领域,更加关注与现代社会发展及科学医学新难题有关的领域,如对艾滋病治疗的研究、应对气候变化挑战、经济社会发展的研究等。   在每个诺贝尔奖项评选委员会的代表介绍了获奖者的成就之后,瑞典国王卡尔十六世古斯塔夫向每位获奖者颁发了诺贝尔奖证书、金质奖章和奖金。今年每项诺贝尔奖的金额为1000万瑞典克朗(约合140万美元)。   荣获2009年诺贝尔物理学奖的是英国华裔科学家高锟以及美国科学家威拉德博伊尔和乔治史密斯。3名诺贝尔化学奖得主是美国科学家文卡特拉曼拉马克里希南、托马斯施泰茨和以色列科学家阿达约纳特。诺贝尔生理学或医学奖得主是美国科学家伊丽莎白布莱克本、卡萝尔格雷德和杰克绍斯塔克。德国女作家和诗人赫塔米勒荣获诺贝尔文学奖。诺贝尔经济学奖授予了两位美国经济学家埃莉诺奥斯特罗姆和奥利弗威廉森。   尽管高锟因健康原因8日未能在斯德哥尔摩大学进行演讲而由夫人黄美芸代替,但他今天亲自出席颁奖仪式,从卡尔十六世国王手中接过了这一殊荣。   瑞典王室主要成员、政府领导人及各界人士1500余人出席了颁奖仪式。   12月10日是瑞典科学家诺贝尔的逝世纪念日。每年的诺贝尔奖颁奖典礼都安排在这一天举行。
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诺贝尔奖得主高锟的获奖演说
tarimriver 2009-12-9 06:28
【大公報訊】綜合外電斯德哥爾摩2009年12月8日消息:身在瑞典的今屆諾貝爾物理學獎得主高錕,昨日下午由夫人黃美芸在斯德哥爾摩大學代為發表演講。歷時兩小時的演講會,回顧了光纖理論的基礎和對世界的影響,展示了高錕一流科學家對科研的創見、自信與堅持。 演辭開首黃美芸先自我介紹,並對丈夫未能親自演講表示歉意。黃美芸在演說中回憶高錕在眾人質疑聲音中堅持自己的信念,最後使光纖通信得到世人認可的點點滴滴。 醉心研究歸家遲 黃美芸回憶起四十多年前,高錕總是因為醉心於光纖研究而很晚回家,以至年幼的子女要在餐桌前等爸爸回來才能開飯。黃美芸每次都很生氣,依稀還記得高錕總是說:「別生氣,我們現在做的是非常振奮人心的事情,有一天它會震驚世界的。」黃美芸當時略帶諷刺地說:「是嗎?那你會因此獲得諾貝爾獎嗎?」 幽默而心酸的回憶,引發台下笑聲,一直坐在台下凝神聆聽夫人演講的高錕亦被逗得咧嘴而笑。黃美芸表示,回望過往才發現,高錕是對的,「他的成果給通信界帶來了一場驚天動地的革命。」 黃美芸娓娓道出一九六○年代高錕研發光纖的時代背景及理論簡介,談及當年物理學界已有光通訊的理論,不過無法製造出可長距離傳輸光信息的物料。當時高錕認定傳送物料才是關鍵,便埋首研究製作光纖的方法,終在一九六六年發表光通訊理論,指人類可製作出極高純度的玻璃纖維,取代傳統銅線傳送極高容量資料。演辭講述一九七○年代科學界如何利用高錕的理論,並由康寧玻璃工廠以石英製造出世界第一條光纖,自此「光纖」技術一日千里,帶來世界通訊革命。 歷年諾貝爾獎得獎者皆在領獎前夕,在瑞典首都發表得獎演講,綜述生平最重要的研究成就和學術思想。由於患阿茲海默症(老人癡呆症一種)的高錕發言有困難,今次演講由太太黃美芸代為以英語發表。 據了解,高錕夫婦於十月獲通知得獎後,即聯絡中大尋求協助,其中與高錕相識多年的中大副校長兼物理學家楊綱凱,和另外兩名在一九九○年代由高錕邀請到中大的工程學「傳人」,現任中大訊息工程學系教授張國偉和陳亮光,即義不容辭組成專家小組,協助完成這篇學術性甚濃的演講。 亘古砂石遞捷音 演辭由黃美芸親自點題為「亘古砂石遞捷音」(Sand from centuries past: Send future voices fast),以英文寫成。(編者按:光纖必須用高度純淨的二氧化硅來做,否則光(以及它所負載的聲音)就會受散射而不能夠在裡面傳播很遠,而最普通的砂子正是二氧化硅。) 瑞典皇家科學院常任秘書貢諾.厄奎斯特在記者招待會上說,高錕在「有關光在纖維中的傳輸以用於光學通信方面」取得了突破性成就,他將獲得今年物理學獎一半的獎金,共五百萬瑞典克朗(約合七十萬美元);博伊爾和史密斯發明了半導體成像器件──電荷耦合器件(CCD)圖像感測器,將分享今年物理學獎另一半獎金。 下面是英文演讲内容(来自信报网): Sand from centuries past;Send future voices fast. A Nobel Lecture organized by the Royal Swedish Academy of Sciences and The Prize Committee in Physics delivered by Mrs Gwen MW Kao on behalf of Prof Charles K Kao Nobel Laureate in Physics 2009 8 December 2009 Aula Magna Stockholm University 1. Introduction It is sad that my husband, Professor Charles Kao, is unable to give this lecture to you himself. As the person closest to him, I stand before you to honour him and to speak for him. He is very very proud of his achievements for which the Nobel Foundation honours him. As are we all! In the 43 years since his seminal paper of 1966 that gave birth to the ubiquitous glass fiber cables of today, the world of telephony has changed vastly. It is due to Professor Kaos persistence in the face of skepticism that this revolution has occurred. In the 1970s the pre-production stage moved to ITT Corp Roanoke VA, USA. Whilst Charles worked there, he received two letters. One contained a threatening message accusing him of releasing an evil genie from its bottle; the other, from a farmer in China, asked for a means to allow him to pass a message to his distant wife to bring his lunch. Both letter writers saw a future that has since become past history. In the 1960s, our children were small. Charles often came home later than normal dinner was waiting as were the children. I got very annoyed when this happened day after day. His words,maybe not exactly remembered, were Please dont be so mad. It is very exciting what we are doing; it will shake the world one day! I was sarcastic, Really, so you will get the Nobel Prize, wont you! He was right it has revolutionized telecommunications. 2. The early days In 1960, Charles joined Standard Telecommunications Laboratories Ltd. (STL), a subsidiary of ITT Corp in the UK, after having worked as a graduate engineer at Standard Telephones and Cables in Woolwich for some time. Much of the work at STL was devoted to improving the capabilities of the existing communication infrastructure with a focus on the use of millimeter wave transmission systems. Millimeter waves at 35 to 70 GHz could have a much higher transmission capacity. But the waters were uncharted and the challenges enormous, since radio waves at such frequencies could not be beamed over long distances due to beam divergence and atmospheric absorption. The waves had to be guided by a waveguide. And in the 1950s, RD work on low loss circular waveguides HE-11 mode was started. A trial system was deployed in the 1960s. Huge sums were invested, and more were planned, to move this system into the pre-production stage. Public expectation for new telecommunication services such as the video phone had heightened. Charles joined the long-haul waveguide group led by Dr Karbowiak at STL. He was excited to see an actual circular waveguide. He was assigned to look for new transmission methods for microwave and optical transmission. He used both ray optics and wave theory to gain a better understanding of waveguide problems then a novel idea. Later, his boss encouraged him to pursue a doctorate while working at STL. So Charles registered at University College London and completed the dissertation Quasi-Optical Waveguides in two years. The invention of the laser in 1959 gave the telecom community a great dose of optimism that optical communication could be just around the corner. The coherent light was to be the new information carrier with capacity a hundred thousand times higher than point-to-point microwaves based on the simple comparison of frequencies: 300 terahertz for light versus 3 gigahertz for microwaves. The race between circular microwave waveguides and optical communication was on, with the odds heavily in favour of the former. In 1960, optical lasers were in their infancy, demonstrated at only a few research laboratories, and performing much below the needed specs. Optical systems seemed a non-starter. But Charles still thought the laser had potential. He said to himself: How can we dismiss the laser so readily? Optical communication is too good to be left on the theoretical shelf. He asked himself the obvious questions: 1. Is the ruby laser a suitable source for optical communication? 2. What material has sufficiently high transparency at such wavelengths? At that time only two groups in the world were starting to look at the transmission aspect of optical communication, while several other groups were working on solid state and semiconductor lasers. Lasers emit coherent radiation at optical frequencies, but using such radiation for communication appeared to be very difficult, if not impossible. For optical communication to fulfill its promises, many serious problems remained to be solved. 3. The key discovery In 1963 Charles was already involved in free space propagation experiments: the rapid progress of semiconductor and laser technology had opened up a broader scope to explore optical communication realistically. With a helium-neon laser beam directed to a spot some distance away, the STL team quickly discovered that distant laser light flickered. The beam danced around several beam diameters because of atmospheric fluctuations. The team also tried to repeat experiments done by other research laboratories around the world. For example, they set up con-focal lens experiments similar to those at Bell Labs: a series of convex lenses were lined up at intervals equal to the focal length. But even at the dead of night when the air was still and even with refocusing every 100 meters, the beam refused to stay within the lens aperture. Bell Labs experiments using gas lenses were abandoned due to the difficulty of providing satisfactory insulation while maintaining the profiles of the gas lenses. These experiments were struggles in desperation, to control light travelling over long distances. At STL the thinking shifted towards dielectric waveguides. Dielectric means a non-conductor of electricity; a dielectric waveguide is a waveguide consisting of a dielectric cylinder surrounded by air. Dr Karbowiak suggested Charles and three others to work on his idea of a thin film waveguide. But thin film waveguides failed: the confinement was not strong enough and light would escape as it negotiates a bend. When Dr Karbowiak decided to emigrate to Australia, Charles took over as the project leader and he then recommended that the team should investigate the loss mechanism of dielectric materials for optical fibers. A small group worked on methods for measuring material loss of low-loss transparent materials. George Hockham joined him to work on the characteristics of dielectric waveguides. With his interest in waveguide theory, he focused on the tolerance requirements for an optical fiber waveguide; in particular, the dimensional tolerance and joint losses. They proceeded to systematically study the physical and waveguide requirements on glass fibers. In addition, Charles was also pushing his colleagues in the laser group to work towards a semiconductor laser in the near infrared, with emission characteristics matching the diameter of a single-mode fiber. Single mode fiber is optical fiber that is designed for the transmission of a single ray or mode of light as a carrier. The laser had to be made durable, and to work at room temperatures without liquid nitrogen cooling. So there were many obstacles. But in the early 1960s, esoteric research was tolerated so long as it was not too costly. Over the next two years, the team worked towards the goals. They were all novices in the physics and chemistry of materials and in tackling new electromagnetic wave problems. But they made very credible progress in considered steps. They searched the literature, talked to experts, and collected material samples from various glass and polymer companies. They also worked on the theories, and developed measurement techniques to carry out a host of experiments. They developed an instrument to measure the spectral loss of very low-loss material, as well as one for scaled simulation experiments to measure fiber loss due to mechanical imperfections. Charles zeroed in on glass as a possible transparent material. Glass is made from silica sand from centuries past that is plentiful and cheap. The optical loss of transparent material is due to three mechanisms: (a) intrinsic absorption, (b)extrinsic absorption, and (c) Rayleigh scattering. The intrinsic loss is caused by the infrared absorption of the material structure itself, which determines the wavelength of the transparency regions. The extrinsic loss is due to impurity ions left in the material and the Rayleigh loss is due to the scattering of photons by the structural non-uniformity of the material. For most practical applications such as windows, the transparency of glass was entirely adequate, and no one had studied absorption down to such levels. After talking with many people, Charles eventually formed the following conclusions. 1. Impurities, particularly transition elements such as iron, copper, and manganese, have to be reduced to parts per million or even parts per billion. However, can impurity concentrations be reduced to such low levels? 2. High temperature glasses are frozen rapidly and therefore are more homogeneous, leading to a lower scattering loss. The ongoing microwave simulation experiments were also completed. The characteristics of the dielectric waveguide were fully defined in terms of its modes, its dimensional tolerance both for end-to-end mismatch and for its diameter fluctuation along the fiber lengths. Both the theory and the simulated experiments supported the approach. They wrote the paper entitled, Dielectric-Fibre Surface Waveguides for Optical Frequencies and submitted it to the Proceedings of Institute of Electrical Engineers. After the usual review and revision, it appeared in July 1966 the date now regarded as the birthday of optical fiber communication. 4. The paper The paper started with a brief discussion of the mode properties in a fiber of circular cross section. The paper then quickly zeroed in on the material aspects, which were recognized to be the major stumbling block. At the time, the most transparent glass had a loss of 200 dB/km, which would limit transmission to about a few meters this is very obvious to anyone who has ever peered through a thick piece of glass. Nothing can be seen. But the paper pointed out that the intrinsic loss due to scattering could be as low as 1 dB/km,which would have allowed propagation over practical distances. The culprit is the impurities: mainly ferrous and ferric ions at these wavelengths. Quoting from the paper: It is foreseeable that glasses with a bulk loss of about 20 dB/km at around 0.6 micron will be obtained, as the iron-impurity concentration may be reduced to 1 part per million. In layman terms, if one has a sufficiently clean type of glass, one should be able to see through a slab as thick as several hundred meters. That key insight opened up the field of optical communications. The paper considered many other issues: ? The loss can be reduced if the mode is chosen so that most of the energy is actually outside the fiber. ? The fiber should be surrounded by a cladding of lower index (which became the standard technology). ? The loss of energy due to bends in the fiber is negligible for bends larger than 1 mm. ? The losses due to non-uniform cross sections were estimated. ? The properties of a single-mode fiber (now a key technology especially for long distance and high data rate transmission) were analyzed. It was explained how dispersion limits bandwidth; an example was worked out for a 10 km route a very bold scenario in 1966. It may be appropriate to quote from the Conclusion of this paper: The realization of a successful fiber waveguide depends, at present, on the availability of suitable low-loss dielectric material. The crucial material problem appears to be one which is difficult but not impossible to solve. Certainly, the required loss figure of around 20 dB/km is much higher than the lower limit of loss figure imposed by fundamental mechanisms. Basically all of the predictions pointed accurately to the paths of developments, and we now have 1/100 of the loss and 10,000 times the bandwidth then forecast the evolutionary proposal in the 1966 paper was in hindsight too conservative. 5. Convincing the world The substance of the paper was presented by Dr Kao at an IEE meeting in February 1966. Most of the world did not take notice except for the British Post Office (BPO) and the UK Ministry of Defense, who immediately launched major research programs. By the end of 1966, three groups in the UK were studying the various issues involved: Kao himself at STL; Roberts at BPO; Gambling at Southampton in collaboration with Williams at the Ministry of Defense Laboratory. In the next few years, Dr Kao traveled the globe to push his idea: to Japan, where enduring friendships were made dating from those early days; to research labs in Germany, in the Netherlands and elsewhere to spread his news. He said that until more and more jumped on the bandwagon, the use of glass fibers would not take off. He had tremendous conviction in the face of widespread skepticism. The global telephony industry is huge, too large to be changed by a single person or even a single country, but he was persistent and his enthusiasm was contagious, and slowly he converted others to be believers. The experts at first proclaimed that the materials were the most severe of the intrinsic insurmountable problems. Gambling wrote that British Telecom had been somewhat scathingabout the proposal earlier, and Bell Labs, who could easily have led the field, simply failed to take notice until the proven technology was pointed out to them. Dr Kao visited many glass manufacturers to persuade them to produce the clear glass required. He got a response from Corning, where Maurer led the first group that later produced the glass rods and developed the techniques to make the glass fibers to the required specifications. Meanwhile, Dr Kao continued to pour energy into proving the feasibility of glass fibers as the medium for long-haul optical transmission. They faced a number of formidable challenges. The first was the measurement techniques for low-loss samples that were obtainable only in lengths of around 20 cm. The problem of assuring surface perfection was also ormidable. Another problem is end surface reflection loss, caused by the polishing process. They faced a measurement impasse that demanded the detection of a loss difference between two samples of less than 0.1%, when the total loss of the entire 20 cm sample is only 0.1%. An inexact measurement would be meaningless. In 1968 and 1969, Dr Kao and his colleagues Davies, Jones and Wright at STL published a series of papers on the attenuation measurements of glass that addressed the above problems. At that time, the measuring instruments called spectrophotometers had a rather limited sensitivity in the range of 43 dB/km. The measurement was very difficult: even a minute contamination could have caused a loss comparable to the attenuation itself, while surface effects could easily be ten times worse. Dr Kao and the team assembled a homemade single-beam spectrophotometer that achieved a sensitivity of 21.7 dB/km. Later improvements with a double-beam spectrophotometer yielded a sensitivity down to 4.3 dB/km. The reflection effect was measured with a homemade ellipsometer. To make it, they used fused quartz samples made by plasma deposition, in which the high temperature evaporated the impurity ions. With the sensitive instrument, the attenuation of a number of glass samples was measured and, eureka, the Infrasil sample from Schott Glass showed an attenuation as low as 5 dB/km at a window around 0.85 micron at last proving that the removal of impurity would lower the absorption loss to useful levels. This was really exciting because the low-loss region is right at the gallium-arsenide laser emission band. The measurements clearly pointed the way to optical communication compact gallium-arsenide semiconductor lasers as the source, low-cost cladded glass fibers as the transmission medium, and silicon or germanium semiconductors for detection. The dream no longer seemed remote. These measurements apparently turned the sentiments of the research community around. The race to develop the first low-loss glass fiber waveguide was on. In 1967, at Corning, Maurers chemist colleague Schultz helped to purify the glass. In 1968, his colleagues Keck and Zimar helped to draw the fibers. By 1970, Corning had produced a fiber waveguide with a loss of 17 dB/km at 0.633 micron using a titanium-diffused core with silica cladding, using the Outside Vapor Deposition (OVD) method. Two years later, they reduced the loss to 4 dB/km for a multimode fiber by replacing the titanium-doped core with a germanium-doped core. Bell Labs finally got on the bandwagon in 1969 and created a programme in optical fiber research after having been skeptical for years. Their work on hollow light pipes was finally stopped in 1972. Their millimeter wave research programme was wound down and eventually abandoned in 1975. It was during this time of constant flying out to other places that this cartoon joke hit home:Children, the man you see at the breakfast table today is your father! We saw him for a few days and off he went again. Sometimes he flew off for the day for meetings at ITT Corp headquarters in New York. I would forget he had not left to go to the office and would phone his secretary to remind Charles to pick up milk or something on his way home. His secretary was very amused:Mrs Kao, dont you know your husband is in New York today! 6. Impact on the world Since the deployment of the first-generation, 45-megabit-per-second fiber-optic communication system in 1976, the transmission capacity in a single fiber has rapidly increased a million fold to tens of terabits per second. Data can be carried over millions of km of fibers without going through repeaters, thanks to the invention of the optical fiber amplifier and wavelength division multiplexing. So that is how the industry grew and grew. The world has been totally transformed because of optical fiber communication. The telephone system has been overhauled and international long distance calls have become easily affordable. Brand new mega-industries in fiber optics including cable manufacturing and equipment, optical devices, network system and equipment have been created. Hundreds of millions of kilometers of glass fiber cables have been laid, in the ground and in the ocean, creating an intricate web of connectivity that is the foundation of the world-wide web. The Internet is now more pervasive than the telephone used to be. We browse, we skype, we blog, we go onto you-tube, we shop, we socialize on-line. The information revolution that started in the 1990s could not have happened without optical fibers. Over the last few years fibers are being laid all the way to our homes. All-optical networks that are environmentally green are contemplated. The revolution in optical fiber communication has not ended it might still just be at the beginning. 7. Conclusion The world-wide communication network based on optical fibers has truly shrunk the world and brought human beings closer together. I hardly need to cite technical figures to drive this point home. The news of the Nobel Prize reached us in the middle of the night at 3 am in California, through a telephone call from Stockholm (then in their morning) no doubt carried on optical fibers; congratulations came literally minutes later from friends in Asia (for whom it was evening), again through messages carried on optical fibers. Too much information is not always a good thing: we had to take the phone off the hook that night in order to get some sleep! Optical communication is by now not just a technical advance, but has also caused major changes in society. The next generation will learn and grow up differently; people will relate to one another in different ways. Manufacturing of all the bits and pieces of a single product can now take place over a dozen locations around the world, providing huge opportunities for people especially in developing countries. The wide accessibility of information has obviously led to more equality and wider participation in public affairs. Many words, indeed many books have been written about the information society, and I do not wish to add to them here except to say that it is beyond the dreams of the first serious concept of optical communication in 1966, when even 1 GHz was only a hope. In conclusion, Charles and I want to thank the Professors at The Chinese University of Hong Kong, namely: Professor Young, Professor Wong, Professor Cheung and Professor Chen for their support in compiling this lecture for us. Charles would like to thank ITT Corp where he developed his career for 30 years and all those who climbed on to the bandwagon with him in the early days, as without the legions of believers the industry would not have evolved as it did. Charles Kao planted the seed; Bob Maurer watered it and John MacChesney grew its roots.
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聆音希声处----读高锟伉俪的公开信
qhliu 2009-10-14 08:36
清早,打开邮箱。友人提醒我注意昨天高锟、黄美芸夫妇的公开信。 在这个全世界都在为他们欢呼的时候,两位老者出奇地冷静。甚至还不忘提醒人们,正是光纤的使用,也加速了互联网上良莠不齐讯息的传递。 他们比我们看得深远得多。 还有,对于国籍问题,他们的回答几乎和爱因斯坦的回答的一样。 天地有大美而不言,请君聆音希声处 ! __________ 原信发表于香港中文大学网站: http://www.cuhk.edu.hk/cpr/charleskao/letter-c.html 高錕教授伉儷希望透過以下公開信向所有朋友, 中大同人, 傳媒朋友及所有港人致意 各位朋友: 十月六日,瑞典皇家科學院宣布 Charles 成為本年度諾貝爾物理學獎得主之一。消息公布後,海內外許多朋友經互聯網、傳真、電郵傳來賀電,各個媒體的訪問邀約接踵而至,我倆不勝欣感。 諾貝爾獎是國際獎項,旨在表揚造福人類的成就和貢獻。 目前華裔得諾貝爾獎者尚為少數,今增添一員,全球華人的光榮喜悅,自是不言可喻。 Charles 生於上海,一九六六年在英國哈洛的標準通訊實驗室從事研究,後來赴美於國際電話電報公司研發纖維光學逾二十載,使之成為商用技術,一九八七年回到香港,在香港中文大學把所知所學傳授給下一代,同時致力向工商界推廣科技應用。 Charles 一生周遊列國,可謂不折不扣的世界人! 各界友好對 Charles 的關心,我們深表感謝。可惜阿茲海默症目前仍是不治之症,聞人如列根、戴卓爾夫人,亦不能免。 Charles 平日打網球,做運動,不抽煙,飲食均衡,起居正常,記憶力雖見衰退,仍能自得其樂。 對於昔日的研究成果, Charles 深感自豪;對於不期而得的諾貝爾獎, Charles 深感興奮。 Charles 接受媒體訪問,欣悉新聞界已得到所需的事實資料, 故深盼重返平靜的生活,還請各位媒體朋友見諒。 我倆衷心感謝來自香港的問候和祝賀,並向各方友好致意,包括從前在中大共事的同仁,現正服務於中大的教職員工,所有中大學生和畢業生,還有我倆的深交摯友,尤其是那些不離不棄的網球同好。到了現在,你們應該都知道,高錕是光纖之父。 也正是光纖,使那些真偽莫辨、良莠不齊的資訊得以充斥於互聯網上,不分畛域,無遠弗屆。 高錕、黃美芸同謹啟 二零零九年十月十三日 Professor and Mrs Charles K. Kao wish to express their gratitude to their friends, all staff, students and alumni at CUHK, members of the media, and the people of Hong Kong, by the following Open Letter. Since the announcement on 6 October 2009 that Charles has been awarded the 2009 Nobel Prize in Physics, we have received messages from friends from all over the world via the internet, fax, and email. We are overwhelmed by the sea of congratulatory messages from so many people, and the many requests for interviews from the media. A Nobel Laureate of Chinese ethnicity is a rare event and we understand the outpouring of happiness and pride for our people throughout the world wherever they live. The Nobel Prize is an international prize and has been awarded for work done internationally. Charles Kao was born in Shanghai, China, did his primary research in 1966 at Standard Telecommunication Laboratories (STL) in Harlow, UK, followed through with work in the USA at ITT, over the following 20 years, to develop fiber optics into a commercial product and finally came to CUHK, Hong Kong in 1987 to pass on his knowledge and expertise to a new generation of students and businessmen. Charles really does belong to the world! In this open letter, we would like to thank all who have concern for his health. Unfortunately there is no cure at present for Alzheimer's. Charles shares this problem of coping with Alzheimer with other eminent persons, Ronald Reagan, Margaret Thatcher, to name a few. Charles keeps fit playing tennis and with other exercises. He does not smoke, he enjoys eating and drinking in healthy moderation and sleeps well too. The memory loss is getting more severe, but he enjoys life. He is eminently proud of his past achievements and excited at becoming a Nobel Laureate an unexpected award. The press and media have interviewed him and he is happy they have found all the facts they need. So he is more than ready to return to a quiet and undisturbed life now, and he asks that the media respect this. Our greetings to everyone in Hong Kong, to staff, faculty and students past and present of CUHK, to all our very good friends and especially to our tennis friends. Thank you for all your good wishes and congratulations. Now you know who is responsible for the fiber optical cables that enable all the excessive information, both true and false, good and bad, that circulate on the internet. Charles and May Wan Kao 13 October 2009
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从高锟教授的论文引用情况看科学评价
cwhm 2009-10-10 22:39
引子: 博文《光纤之父 ---- 高锟的论著与引用情况》给出了高鲲(Charles K. Kao)比较重要的几篇论文的引用情况 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=260184 引用次数最多的文章不是获得诺贝尔奖的文章,引用次数google学术给出的是256次,不算太高。 Dielectric - fibre surface waveguides for optical frequencies KC Kao, GA Hockham - IEE proceedings. Part J. Optoelectronics, 1986 - cat.inist.fr Dielectric - fibre surface waveguides for optical frequencies . KC KAO, GA HOCKHAM IEE proceedings. Part J. Optoelectronics 133:33, 191 ... Cited by 256 - Related articles - BL Direct - All 2 versions 获得诺贝尔奖的论文发表于1966年,也是奠定其为光纤之父的首篇论文,至今引用197次 ,应该不算多的。 标题: DIELECTRIC-FIBRE SURFACE WAVEGUIDES FOR OPTICAL FREQUENCIES 作者: KAO, KC; HOCKHAM, GA 来源出版物: PROCEEDINGS OF THE INSTITUTION OF ELECTRICAL ENGINEERS-LONDON 卷: 113 期: 7 页: 1151- 出版年: 1966 被引频次: 197 再看高锟的H指数,用ISI初略统计了下,不排除中间有和高锟重名的,高锟的H指数是20也就是说有20篇文章的引用次数在20次以上。 这个应该也不算高 。 另外注意的是高锟的上面两篇重量级的文章,都有另外一个影子HOCKHAM, GA,不知道他是高锟的同事还是高锟的导师,但他却没能获得殊荣,查了他的文章,最后一篇是86年的,希望他现在健在,不知道诺贝尔奖是否也会考虑下他? 高锟有不太多的文章引用次数,不太高的H指数,但是他的成就确实诺贝尔级的,更重要的是他的成就改变了当今人类的生活,给我们带来了信息时代,光纤时代。 说到科研评价,在工程应用领域,引用次数过了100次或许就已经奠定了在圈内的影响力了,至少你的理论已经被广泛的关注了。那更高的引用次数是不是说更有影响力呢?我不知道在光纤领域是否有比高锟引用次数更多的文章?
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假期香港行(4):诺奖掀起“高锟热”
jianxu 2009-10-9 14:09
10 月 6 日 ,瑞典皇家科学院宣布,将 2009 年的诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟以及美国科学家威拉德 博伊尔和乔治 史密斯。尽管高锟为英国国籍,但因曾经担任过香港中文大学校长,此事立即在香港引起强烈反响,媒体纷纷进行相关追踪报道。 高锟被誉为光纤之父。获奖成果为45年前在英国开始的研究。时任职国际电话电报公司附属标准通讯实验室的高锟,在1966年发表的有关光纤的论文,提出用石英基玻璃纤维进行远距离通讯传输,由此带来了通讯业的革命。 高锟出生在上海,曾就读国际学校。1949年来香港后成功考入圣若瑟书院,就读中学四年级。毕业后转到英国升学。现年76岁的高锟患有轻微老年痴呆症,记忆力下降,不能够说很完整的句子。现定居于美国加州山景城。太太黄美芸本周二清晨3时接到获奖通知。 ●10月7日下午,香港中文大学举行庆祝会,热烈祝贺前校长高锟夺殊荣。香港的电视台对此进行了直播(当时本人正在码头上侯船)。 ●杨振宁在中大的庆祝会上指出: 我曾经再三讲,我觉得在20年内,中国本土包括香港、澳门一定会有诺贝尔奖级的科技成果出现。高锟获得诺贝尔奖的好消息,更增加了我对这句话的信心。 杨振宁还说: 早年的诺贝尔奖,一直到很近的过去,主要所做的都是基础科学,为什么现在似乎改了呢?这个道理其实很清楚,就是整个世界的发展,整个人类的发展方向,以及科学自身的内在趋势,都是越来越重视应用。纵观20世纪到现在的100多年来所有重要的奖项,可以很清楚地看出,越来越从基础科学到发展性的科学、到应用科学这个方向上发展。这个发展以后会继续下去,对这一点,在座的年轻人也许特别值得注意。 ●高锟曾于2005年出版自传《潮平岸阔》,印行3000本,只售出几百本。如今已销售一空。出版商决定即时加印2000本应市。 (持书者为三联书店总经理曾协泰。) 注:旅馆免费提供《星岛日报》,在机场候机和飞机上喜读《文汇报》和《香港商报》上面的相关报道。 相关链接: 华裔诺奖获得者高锟将捐赠部分奖金研究老人病 杨振宁:诺贝尔奖越来越重视应用科学 香港中大副校长转述高锟获奖感言:深感荣幸和惊喜 科研成功爱情美满 高锟:我传记第一章就写太太 高锟 获得2009 年诺贝尔物理学奖的华裔科学家
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离高锟有多远=离诺贝尔奖有多远
大毛忽洞 2009-10-9 13:44
离 高锟有多远=离诺贝尔奖有多远 高锟是幸运的。 他自幼在宽松的环境下成长,用红磷粉和氯酸钾掺和在泥土中制造土炸弹,是他小时候最刺激的实验。 他周游列国,像传道一样到处推销他的信念,尽管几乎无人相信世界上会存在无杂质的玻璃,但从来没有人阻止他异想天开的梦想。 9 年香港中文大学校长的生涯,他同样有条件去 塑造学生们自由的心灵, 塑造敢于表达意见的文化 能够做前所没有的事,我感觉很满足, 这是高锟成功的最大秘密, 也是那些朝思暮想诺贝尔奖而不得者最容易忽视的心境。 红色字体来自《 人民日报》:诺贝尔奖离我们有多远 http://www.sciencenet.cn/htmlnews/2009/10/223932.shtm 大陆的大学(校长),距离 高锟的观念和境界非常遥远,这遥远的距离等于我们和贝尔奖的距离。
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可贵而幸运的“1”----有感于高锟获诺贝尔奖
livingfossil 2009-10-9 12:12
可贵而幸运的“1”----有感于高锟获诺贝尔奖 关键词:1;高锟;独创精神 一天做好一件事; 一月做好一件事; 一年做好一件事; 一生做好一件事… 假如有一点独创可以传世就很幸运; 假如有一篇文章可以传世就很幸运; 假如有一项发明可以传世就很幸运; 假如有一句话可以传世就很幸运; 假如有一首歌可以传世就很幸运; 假如有一首诗可以传世就很幸运… 孙启高 2009年10月6日星期二中午
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爱因斯坦与高锟
dongping2009 2009-10-8 20:04
爱因斯坦真牛!真的大牛!!! 我几天前刚刚贴上了个 科网六国大战 ,将爱因斯坦与柏拉图两人互相PK了一下;这不,今年的诺贝尔物理学奖就颁给了高锟,与光纤有关,也不那么转弯抹角地与爱因斯坦有关,^_^ 。 光纤这玩意在今天,可真是几乎与家家户户的生活,联系在了一起。 可是,如果不将地球这一端我的声音、图像啥五的,先转换成电信号,再转换成光信号在这光纤里传播;反过来再将光变成电与声音图像,最后被地球另一端的一个你的眼睛与耳朵感知的话,大概这光纤就是被我们发现了,其应用程度也是不可能有今天这样大的。换句话说,光纤的两头,需要连接光与电及电与光的转换早先对于光电效应的发明与解释。 或者说,高锟连接着爱因斯坦。 其实说穿了,所谓光电效应,就是一种 光致电变的现象。虽说光电效应早在 1887年,就由物理学家赫兹发现了,但爱因斯坦则是 第一个成功解释了光电效应的物理学家,为此他还得到了他本人历史上唯一的一枚诺贝尔奖牌。 这老爱也是真风流,为了显摆他那自鸣得意的相对论,非要拿那个严冬酷寒时分,你要是能与一位漂亮姑娘一起,屋内围坐火炉,脉脉含情,彼此欣赏,一万年便等于一年了(大意)的话来解释,好像如此一来,我等普通大众似乎更加容易地理解相对论,也会更加深入地了解一万年这个时间概念似地。 不但如此,连爱因斯坦说出的与光电效应及相对论无关的一些只言片语,例如老爱对于哲学与阅兵等等的言论,那也是牵动科网众多网友的心呐!这不,打开科学网我们就可以发现,还真是满眼牛人爱因斯坦的名字。 所以我说啊,要说这牛人,随便你咋弄,他都是一个牛人。
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“光纤之父”高锟无专利权(转)
maokebiao 2009-10-8 15:59
来源: 大洋网-广州日报  高锟到底有多牛?   在互联网中畅游、欣赏高清晰电视转播节目、与千里之外的友人通话,又或者躺在病床上接受胃镜检查这一切都要归功于华裔科学家高锟发明的光导纤维,即光纤。被誉为光纤之父的高锟,用他的发明为人类连通了信息时代。   光纤通讯系统   连通地球村   本报综合报道 瑞典皇家科学院6日宣布,将2009年诺贝尔物理学奖授予华裔科学家高锟以及美国科学家威拉德博伊尔和乔治史密斯。   随后,诺贝尔物理学奖评选委员会主席用一根光纤电缆形象地解释了高锟的重要成就:早在1966年,高锟就取得了光纤物理学上的突破性成果,他发表了光通讯基础理论,提出以一条比头发丝还要细的光纤代替体积庞大的千百万条铜线,用以传送容量几近无限的信息,他计算出如何使光在光导纤维中进行远距离传输,当时被人笑称为痴人说梦。而这项成果最终促使光纤通讯系统问世,正是光纤通讯为当今互联网的发展铺平了道路。      光导纤维的基本原料是廉价的石英玻璃,科学家将它们拉成直径只有几微米到几十微米的丝,然后再包上一层折射率比它小的材料。只要入射角满足一定条件,光束就可以在光导纤维中弯弯曲曲地从一端传到另一端,而不会中途漏射。   利用光反射 廉价传信息   对光纤的研究是高锟一生最大的成就,他曾经讲过,光纤通讯一千年也不会被其他工具取代。   本报综合报道 人们很早就知道,光能够沿着容器中放出的曲线水流传输,也能够在弯曲的玻璃棒中前进。这并非是光直线传输的特性发生了改变,而是因为光的全反射作用,即在特定条件下,光在弯曲的水流或者玻璃棒的内表面中发生了多次全反射,看起来好像光在弯曲前进。   进入19世纪以来,人类陆续发明了电报、电话等,长距离的信息交换成为可能。人类迫切需要找到一种高速、便捷、成本低廉、信号损失很小的长距离信息传递介质。   制造出第一根光导纤维   据港媒报道,1966年,高锟提出了用玻璃代替铜线的大胆设想:利用玻璃清澈、透明的性质,使用光来传送信号。对这个设想,许多人都认为匪夷所思,甚至认为高锟是疯子。但高锟成功论证了光导纤维的可行性。   为寻找没有杂质的玻璃,他也费尽周折,去了许多玻璃工厂,到过美国的贝尔实验室及日本、德国,跟人们讨论玻璃的制法。那段时间,他遭受到许多人的嘲笑,说世界上并不存在没有杂质的玻璃。但高锟的信心没有丝毫动摇。他说:所有的科学家都应该固执,都要觉得自己是对的,否则不会成功。   再后来,他发明了石英玻璃,制造出世界上第一根光导纤维,将内里会损耗激光质量的杂质抽除,从此光可传送万里,使科学界大为震惊。   低成本高效能传输信息   如今,利用多股光纤制作而成的光缆已经铺遍全球,成为互联网、全球通信网络等的基石;光纤在医学上也获得了广泛应用,诸如胃镜等内窥镜可以让医生看见患者体内的情况;光纤系统还在工业上获得大量应用,在各类生产制造和机械加工等方面大显身手。   高锟的发明不仅有效解决了信息长距离传输的问题,而且还极大地提高了效率并降低了成本。例如,同样一对线路,光纤的信息传输容量是金属线路的成千上万倍;制作光纤的原料是沙石中含有的石英,而金属线路则需要贵重得多的铜等金属。此外,光纤还具有重量轻、损耗低、保真度高、抗干扰能力强、工作性能可靠等诸多优点。   今天,光纤构成了支撑我们信息社会的环路系统。诺贝尔奖评委会这样描述说:光流动在细小如线的玻璃丝中,它携带着各种信息数据传递向每一个方向,文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球。   光纤之父无专利权   发明光导纤维后,高锟几乎每年都获得国际性大奖,但由于专利权是属于雇用他的英国公司的,他并没有从中得到很多财富。高锟以一种近乎老庄哲学的态度说:我的发明确有成就,是我的运气,我应该心满意足了。   高锟是光纤之父,却不曾取得光纤技术的专利权。他曾表示:我没有后悔,也没有怨言,如果事事以金钱为重,我告诉你,今天一定不会有光纤技术成果。又说:我还有什么梦想?有啊!现在光纤成本越来越低,我最希望未来的网络用户能够免费上网。   高锟改变人类生活   本报综合报道 据香港媒体报道,首位华人诺贝尔物理奖获奖者杨振宁教授近日接受访问时说,对高锟的获奖感到很高兴,高锟在光纤方面的研究成果大大改变了人类的生活,在通讯科技和医学领域上都有极大的贡献。   杨教授表示,光纤传送取得突破后,通讯科技出现飞跃性的进展,直到今天,全球电话、电脑网络都靠海底光纤电缆输送。他还笑说,十几二十年前在美国和中国香港通电话,每讲一句话就会有一句回音,那是因为声波要靠空气来传送,而有了光纤之后,长途电话变得十分清晰,回音都没有了。   杨教授还谈到,近年诺贝尔物理奖的评审倾向于应用,如前年两位德国物理学家即因发现新的光碟数据储藏技术而获奖。   他期望12月颁奖典礼举行时,高锟可以健康地亲自前往瑞典斯德哥尔摩出席领奖及发表演讲。   小行星以他命名   释疑   诺奖为何总颁老者   许多人对诺贝尔奖的印象是,它经常颁发给老者,而不是正值创造力巅峰的中青年科学家和学者。比如今年诺贝尔物理学奖获得者,仍然是老者。华裔科学家高锟生于1933年,美国人史密斯生于1930年,博伊尔则生于1924年。   其实诺贝尔奖的颁奖原则就是要保证获奖成就经得起时间的考验。因为,基础性研究成果由提出到被广泛认可,往往有一个过程,需要很长时间的检验。此外,将奖项颁给取得了让人们心服口服的成就的人,可以避免急功近利、立竿见影的科研获奖心态。   比如1982年,澳大利亚学者巴里马歇尔和罗宾沃伦发现了幽门螺杆菌,并证明该细菌感染胃部会导致胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡。这一成果打破了当时的许多医学教条,但也经过了20多年,人们才渐渐发现这一成果的巨大价值。   还有某类成果依靠一个人在某一时间的发明是无法实现的,必须前赴后继才能最终出成果。比如早在1970年,法国化学家伊夫肖万就已经详细地从理论上解释了烯烃复分解反应是如何进行的,并且列举了促进这种反应的催化剂的物质成分。直到1990年,肖万的理论才第一次被美国化学家理查德施罗克应用在实践中并制造出效果优良的催化剂。两年后,美国科学家罗伯特格拉布又发展了施罗克的成果,制造出在空气中更稳定的催化剂。他们三人因此获得2005 年诺贝尔化学奖。伊夫肖万获奖时已74岁,而施罗克和格拉布也已经60多岁。   诺贝尔奖历史上最年长的获奖者是2007年经济学奖得主莱昂尼德赫维奇。获奖时,他已是90岁高龄。他最早提出了机制设计理论,并因此与另外两位经济学家分享了2007年诺贝尔经济学奖。而这一理论的提出也已经有近20年的时间了。   诺贝尔奖也并非总是姗姗来迟,华裔科学家杨振宁和李政道从发表论文到1957年共同获得诺贝尔物理学奖只有一年时间,这被称为奇迹。但他们的成果属于可以马上验证的开创性成果。诺贝尔奖原则上不能授予已去世的人。 (新华) media_span_url('http://gzdaily.dayoo.com/html/2009-10/08/content_725145.htm')
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华人科学家高锟等3人获2009年诺贝尔物理学奖
麦立强 2009-10-7 11:12
2009年诺贝尔物理学奖揭晓 华人科学家高锟和2美科学家因光传输研究和CCD传感器获奖 高锟 Willard S. Boyle George E. Smith 北京时间10月6日下午5点45分,2009年诺贝尔物理学奖揭晓,美英三科学家获奖。三位科学家为原香港中文大学校长高锟(Charles K. Kao)、美国科学家Willard S. Boyle和George E. Smith。 高锟的获奖理由为在光学通信领域光在光纤中传输方面所取得的开创性成就。两位美国科学家的获奖理由为发明了一种成像半导体电路,即CCD(电荷耦合器件)传感器。 高锟,1933年出生于中国上海,现拥有英国和美国双重国籍。1965年从英国伦敦帝国理工学院获得电机工程博士学位。曾任英国标准电信实验室工程学主任。Willard Sterling Boyle,1924年出生于加拿大Amherst,拥有加拿大和美国国籍。1950年从加拿大麦吉尔大学获得物理学博士学位。George Elwood Smith,1930年出生于美国白原市(White Plains),美国国籍。1959年从芝加哥大学获得物理学博士学位。 今年诺贝尔物理学奖奖金为1000万瑞典克朗,高锟将获得其中一半的奖金,两位美国科学家各分享四分之一的奖金。 今年的诺贝尔物理学奖授予两项伟大的科学成就,它们帮助塑造了今日网络化社会的基础。它们为日常生活创造了许多应用创新,并为科学探索提供了新的工具。 1966年,高锟所做出的一项发现导致了纤维光学的突破。他仔细地计算出如何通过光学玻璃纤维实现远距离光传输。应用纯玻璃纤维,光信号传输可达到100公里,而在1960年代,当时的光纤传输光只能达到20米。高锟的研究热情鼓舞了其他一些研究人员,共同来分享他关于未来纤维光学的见解。仅仅于四年之后,1970年,第一个超纯光纤就被成功制造出来。 现今,由光纤构成的系统滋养着我们的通信社会。这些低损耗的玻璃纤维推动了全球宽带通信,比如因特网。光在这些细玻璃线中流动,携带着几乎所有的四面八方的电话和数据通信。文本、音乐、图像和视频可在瞬间进行全球传输。 如果我们拆开缠绕全球的玻璃纤维,我们将得到一条长十亿公里的细线,这已足够环绕地球25000多次,并且它还在以数千公里/小时的速度在增长。 通信的很大一部分是由数字图像组成的,这就涉及到了今年诺贝尔物理学奖的第二部分。1969年,Willard S. Boyle和George E. Smith发明了首个成功的成像技术,利用的是数字传感器电荷耦合器件(CCD)。CCD技术利用了爱因斯坦因其荣获1921年诺贝尔奖的光电效应。通过这一效应,光可被转变成电信号。设计图像传感器的挑战则在于短时间内在大量像素中聚集并读出信号。 CCD好比数字相机的电子眼。它革新了摄影学,如今光可被电子化捕捉,再也无需胶卷。数字形式推动了图像的处理和传播。在医学领域,CCD技术也得到了很多的应用。 如今在许多研究领域,数字摄影已经成为不可取代的工具。CCD为形象化之前无法可见的事物提供了新的可能。它为我们提供了世界远处和海洋深处极其清楚的图像。 高锟获奖 为全港、全国科研注强心针 作为半个香港人的高锟夺得诺贝尔奖,给本港学术界带来极大鼓舞。不少香港学者及高等教育界人士均表示,高锟得奖除了增强大家对香港科研的信心,也证明从事科研工作,需要有长远的规划和耐心。有学者认为,当前政府及工业界给予科研的支持不足,离高锟期许的先进数码城市(advanced digital city)仍有很长的路要走。   中大校长刘遵义昨向全体中大师生发表公开信,指高锟获奖实至名归,是中大、全港、全国以至所有华人的天大喜讯,所有中大人均深以其辉煌成就为荣。他还赞扬高锟对中大贡献卓越,认为该校成为区内以至国际上教研皆具份量的学府,高锟居功尤伟。   对通讯方式有革命性影响   大学教育资助委员会主席史美伦表示,大家皆受惠于高锟多年来对科研无比的热忱,以及他对本港高等教育的各项贡献。科大工学院院长李德富和港大物理系主任张富春均表示,高锟是电子通讯业的先驱者,其科研成就彻底革新了整个通讯方式,为人类生活带来了革命性的影响。   中大物理学系主任林海青指消息公布后,该系教员和学生互传喜讯,表现激动、雀跃。他指国际上很多顶尖学者虽为华人身份,但多于国外工作和生活,故高锟可谓是首位获得世界级科研荣誉、但同时在中国做贡献的本土华人。林海青认为高锟获奖会为香港发展科研注入强心针,将会鼓励更多的年轻人从事科研工作,为香港社会做出奉献。   距先进数码城市目标尚远   高锟担任中大校长期间,成立了多个研究所及工程、教育两学院。中大工程学院(科研)副院长蒙美玲表示,她在1997年时曾因撰书访问高锟,谈论Made by Hong Kong(香港制造)的话题。当时他认为香港地方虽小,但政府愿意推广高科技、市民喜欢尝试使用新产品,故香港若能保持不断进步的势头,便可成为先进数码城市(advanced digital city)的典范。但她坦言,当前离高锟设想的目标仍很遥远,大家都很清楚,现在投放于技术转移的资源并不多。   蒙美玲表示,香港学界有很多科研成果,期待能与工业界、尤其是珠三角开展密切合作,但希望政府和企业能明白,科研是需要大量投资和耐心,而且并不能保证成功,关键是要保持不断创新的势头。 (摘自网络)
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光纤之父 ---- 高锟的论著与引用情况
xupeiyang 2009-10-7 07:27
科学家高锟(Charles K. Kao)的论著: CITATION] Dielectric-fibre surface waveguides for optical frequencies KC Kao, GA Hockham - IEE proceedings. Part J. Optoelectronics, 1986 - cat.inist.fr Dielectric-fibre surface waveguides for optical frequencies. KC KAO, GA HOCKHAM IEE proceedings. Part J. Optoelectronics 133:33, 191 ... Cited by 256 - Related articles - BL Direct - All 2 versions 标题: DIELECTRIC-FIBRE SURFACE WAVEGUIDES FOR OPTICAL FREQUENCIES 作者: KAO KC, HOCKHAM GA 来源出版物: PROCEEDINGS OF THE INSTITUTION OF ELECTRICAL ENGINEERS-LONDON 卷: 113 期: 7 页: 1151- 出版年: 1966 被引频次: 197 Optical Fiber Systems: Technology, Design, and Application CK Kao - 1983 - csa.com Optical Fiber Systems: Technology, Design, and Application. Charles K Kao 1983. Glass fibers have extensive applications as optical waveguides for communications. This book gives much information ... Cited by 26 - Related articles - All 4 versions Optical fiber technology D Gloge, CK Kao - 1975 - IEEE press Cited by 19 - Related articles - Find in ChinaCat Precision optical fiber connector CK Kao , LG Wolfgang - US Patent 4,047,796, 1977 - Google Patents 4,047,796 FIG. 3 is an expanded end view of the three rods and PRECISION OPTICAL FIBER CONNECTOR center fiber of FIG. 1 showing the angular and radial BACKGROUND OF THE INVENTION FIQ 4 g partial e^.^^ of thc opt^ fiber 1. Field of the ... Cited by 17 - Related articles - All 3 versions Method for using on line optic fiber loss monitor JE Goell, GW Bickel, CK Kao , MS Maklad - US Patent 4,081,258, 1978 - Google Patents United States Patent Goell et al. 4,081,258 Mar. 28, 1978 METHOD FOR USING ON LINE OPTIC FIBER LOSS MONITOR Inventors: James E. Goell; Gary W. Bickel; Charles K. Kao ; Mokhtar S. Maklad, all of Roanoke, Va. ... Cited by 10 - Related articles - All 2 versions Optical fiber transmission mixer and method of making same CK Kao , JE Goell - US Patent 4,087,156, 1978 - Google Patents 156 United States Patent M 4,087,156 May 2, 1978 Kao et al. OPTICAL FIBER TRANSMISSION MIXER OF MAKING! Assignee: AND Inventors: Charles K. Kao ; James E. GoeU, both of Roanoke, Va. International Telephone ... Cited by 9 - Related articles - All 2 versions Nonlinear photonics Y Guo, CK Kao , EH Li, KS Chiang - 1999 - Univ. of Michigan Press Cited by 8 - Related articles Optical fibre CK Kao - 1988 - Peter Peregrinus Ltd Cited by 8 - Related articles Water resistant high strength fibers CK Kao , MS Maklad - US Patent 4,183,621, 1980 - Google Patents 1/15/60 OR 183.621 United States Patent Kao et al. 4,183,621 Jan. 15,1980 WATER RESISTANT HIGH STRENGTH FIBERS Inventors: Charles K. Kao ; Mokhtar S. Maklad, both of Roanoke, Va. Assignee: International ... Cited by 6 - Related articles - All 2 versions Technology road maps for Hong Kong: An in-depth study of four technology areas CK Kao , K Young - 1991 - Hong Kong: Chinese University Press Cited by 6 - Related articles
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华裔科学家高锟荣获2009年诺贝尔物理学奖
cuncaoxin 2009-10-6 21:27
高锟1933年在上海出生。1949年随家前往香港。1954年赴英国伦敦大学攻读电机工程,并于1957年及1965年获学士和哲学博士学位。从1957年开始,高锟即从事光导纤维在通讯领域运用的研究。1987年10月,高锟从英国回到香港,并出任香港中文大学第三任校长。 高锟于1996年当选为中国科学院外籍院士。    由于他的杰出贡献,1996年,中国科学院紫金山天文台将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为3463的小行星命名为高锟星。 2000 年 高锟 被《亚洲新闻周刊》选为 二十世纪亚洲风云人物 。 1966 年 7 月,英藉、华裔学者高锟博士( K.C.Kao )在 PIEE 杂志上发表 了一篇十分著名的文章《用于光频的光纤表面波导》,该文从理论上分析证 明了用光纤作为传输媒体以实现光通信的可能性,并设计了通信用光纤的波 导结 (即阶跃光纤)。更重要的是科学地予言了制造通信用的超低耗光纤 的可能性,即加强原材料提纯,加入适当的掺杂剂,可以把光纤的衰耗系数 降低到 20dB/km 以下。而当时世界上只能制造用于工业、医学方面的光纤, 其衰耗在 1000dB/km 以上。对于制造衰耗在 20dB/km 以下的光纤,被认为 是可望不可及的。 以后的事实发展雄辩地证明了高锟博士文章的理论性和科学大胆予言的正确 性,所以该文被誉为光纤通信的里程碑。 1970 年美国康宁玻璃公司根据高锟文章的设想,用改进型化学相沉积法 ( MCVD 法)制造出当时世界上第一根超低耗光纤,成为使光纤通信爆炸性 竞相发展的导火索。 1970 年,美国贝尔实验室研制出世界上第一只在室温下连续波工作的砷 化镓铝半导体激光器,为光纤通信找到了合适的光源器件。 1976 年,美国在亚特兰大开通了世界上第一个实用化光纤通信系统。码率为 45Mb/s ,中继距离为 10 km 。 瑞典皇家科学院 10 月 6 日宣布,香港中文大学前校长、有「光纤之父」之称的高锟与另外两美籍科学家分享 2009 年诺贝尔物理学奖。
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高锟教授的国籍: 中国、英国还是美国?
qhliu 2009-10-6 20:10
图片取自诺贝尔奖官方网站的面向大众的解读性文章 : The masters of light 第一章 引子 诺贝尔奖委员会为何急忙删掉高锟的国籍信息: C hina and United Kingdom ? 中国政府认定他 不具有中国籍 ,中国科学院认定他是 美国籍! 但是香港特别行政区政府认定他是 香港人,也就是中国籍! 有点乱! 第二章 诺贝尔奖委员会肯定出了点小纰漏 2009年的诺贝尔物理学奖还有多少悬念? 肯定是给Aharonov和Berry了。当我在第一时间伸长脖子观看网上现场直播时,立即发现完了。同时又兴奋起来:一半奖金给了原香港中文大学校长高锟。发言人提到中国香港中文大学,但是没有提到获奖人国籍。我马上到网页上去求证。当时网页没有得奖者的照片,但人名之下就专门有文字 China and United Kingdom 说明获奖人的国籍。但是约莫一个小时后,这条国籍消息就没有了。 http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2009/index.html 但是其它奖项的获得者,都有国籍信息:例如化学奖: http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2009/index.html 诺贝尔奖委员会官方第一时间公布的讯息如下: Charles K. Kao, 1/2 of the prize , China and United Kingdom Standard Telecommunication Laboratories Harlow, United Kingdom; Chinese University of Hong Kong, Hong Kong, China b. 1933 (in Shanghai, China) for groundbreaking achievements concerning the transmission of light in fibers for optical communication 注意到诺贝尔奖官方网站上有一句专门的说明: Titles, data and places given above refer to the time of the award. 完全可以解读成诺贝尔奖不仅给个人,还要计算获奖单位甚至获奖国家。由于高锟院士挂名还在香港中文大学, 香港中文大学就算一个获奖单位。 香港中文大学赚翻了!热烈祝贺! 如果诺贝尔奖委员会认定说中国也是一个获奖国家,对中国科技界来说恐怕更多的是一种难堪。 第三章 哪些国家和地区认领了这个诺贝尔物理学奖 美国 首当其中 : 3 American Citizens Share Physics Nobel http://news.aol.com/article/charles-k-kao-willard-s-boyle-and-george/704232 香港 紧紧跟上 :香港特区行政长官行曾荫权表示: 诺贝尔物理学奖是科学界的最高荣誉,我和香港市民衷心祝贺高锟教授获此殊荣。高教授不但是一位杰出的科学家,亦是一位谦谦君子和有承担的教育家。 香港能够有一位如此出类拔萃人物,是我们的无比骄傲。 英国 当仁不让 :英国政府官员立即表示祝贺,并高度赞扬高锟为世界所作贡献。英国政府当天晚些时候发布的新闻公报说,负责科学和创新事务的国务大臣德雷森勋爵非常高兴地祝贺高锟获得这一巨大荣誉。他说:这不仅对高锟来说是骄傲的一天, 对整个国家来说都是骄傲的一天。 中国政府 不敢认领、也不敢不认领这个奖:后来的报道一致都说 华人 、 科学院外籍院士 ----而不说美籍或英籍华人---- 高锟 与人分获物理学奖。和报道同是诺贝尔物理学奖得主李、杨时斩钉截铁说他们是美籍华人相比,分寸拿捏还是很到位啊! 第四章 香港和内地的《国籍法》有点不同 《中华人民共和国国籍法》 : 高锟不具有中国国籍。 根据《中华人民共和国国籍法》一旦具有他国国籍,视为自动放弃中国国籍。由于 高錕具有美国和英国国籍,不能视为中国公民。 香港方面的解釋 : 高錕同時具有中、英和美國國籍。 根據全國人民代表大會常務委員會關於《中華人民共和國國籍法》在香港特別行政區實施的幾個問題的解釋, 對其居民中的中國公民持有外國護照者,視作其旅行證件,不過不得因持有上述證件而享有外國領事保護的權利。 由於高錕有香港特區即永久居民身份,如果他現在港澳,中國國籍 有效 ,他不得因持有英美護照而享有外國領事保護的權利。 他現在美國,不能確定他的中國國籍有效,但是他的香港永久居民身份有效。 從法律上,高錕在國外可以不是中國國籍,当然也可以是;一旦進入中國香港,則只能是中國國籍。 香港特区能认领这个奖,中国政府不敢认领但也不能拒绝港府认领。 第五章 余波 1 , 真正的一国两制:香港说他是中国籍,但是内地不可以说是。 2 ,诺贝尔奖委员会的主席一定有点头皮发麻:这是这么回事 ? 到底能不能说他是中国人 ? 估计最后会打出三个国籍: US 、 UK 和 China. 3 ,如果诺贝尔奖委员会最终认定 高锟先生的 中国国籍,我们只好快乐并难堪着。 附件 中国科学院官方网站 院士信息 高锟条: http://sourcedb.cas.cn/sourcedb_ad_cas/zw2/ysxx/wjysmd/200906/t20090624_1808902.html 高锟 ; ( Charles; K.Kao) ,光纤通讯、电机工程专家。 美国国籍。 生于中国上海,原籍上海金山。 1957 年、 1965 年先后获英国伦敦大学电机工程学学士、博士学位。 1970 年迄今任香港中文大学教授, 1987 - 1996 年任该校校长。美国国家工程院院士、英国皇家工程科学院院士、英国皇家艺术学会会员和瑞典皇家工程科学院外籍院士,台湾 中央研究院 院士。 br 高锟 教授 1966 年在《光频率介质纤维表面波导》论文中开创性地提出光导纤维在通讯上应用的基本原理,描述了长程及高信息量光通讯所需绝缘性纤维的结构和材料特性。同时开发了实现光通讯所需的辅助性子系统。在单模纤维的构造、纤维的强度和耐久性、纤维连接器和耦合器以及扩散均衡特性等多个领域都作了大量的研究,而这些研究成果都是使信号在无放大的条件下,以每秒亿兆位元传送至距离以万米为单位的成功关键。 1996 年当选为中国科学院外籍院士。
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华人科学家高锟获2009年诺贝尔物理学奖
xupeiyang 2009-10-6 18:47
http://www.sciencenet.cn/htmlnews/2009/10/223885.shtm 2009年诺贝尔物理学奖揭晓 原香港中文大学校长高锟和两位美国科学家获奖 北京时间10月6日下午5点45分,2009年诺贝尔物理学奖揭晓,英美三科学家获奖。三位科学家为原香港中文大学校长高锟(Charles K. Kao)、美国科学家Willard S. Boyle和George E. Smith。 高锟的获奖理由为在光学通信领域光在光纤中传输方面所取得的开创性成就。两位美国科学家的获奖理由为发明了一种成像半导体电路,即CCD传感器。 高锟,1933年出生于中国上海,现拥有英国和美国双重国籍。1965年从英国伦敦帝国理工学院获得电机工程博士学位。现为英国标准电信实验室工程学主任。 今年诺贝尔物理学奖奖金为1000万瑞典克朗,高锟将获得其中一半的奖金,两位美国科学家各分享四分之一的奖金。 更多阅读 诺贝尔奖网站官方公告(英文) 2008年诺贝尔物理学奖揭晓 2009年诺贝尔生理学或医学奖揭晓 相关专题: 2009年诺贝尔奖揭晓 http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2009/index.html The Nobel Prize in Physics 2009 for groundbreaking achievements concerning the transmission of light in fibers for optical communication for the invention of an imaging semiconductor circuit the CCD sensor Photo: Richard Epworth Charles K. Kao Willard S. Boyle George E. Smith 1/2 of the prize 1/4 of the prize 1/4 of the prize China and United Kingdom USA USA Standard Telecommunication Laboratories Harlow, United Kingdom; Chinese University of Hong Kong Hong Kong, China Bell Laboratories Murray Hill, NJ, USA Bell Laboratories Murray Hill, NJ, USA b. 1933 (in Shanghai, China) b. 1924 (in Amherst, NS, Canada) b. 1930 Titles, data and places given above refer to the time of the award. Printer Friendly Comments Questions Tell a Friend The 2009 Prize in: Physics Medicine Prev. year The Nobel Prize in Physics 2009 Prize Announcement Press Release Scientific Background Information for the Public Charles K. Kao Nobel Lecture Other Resources Willard S. Boyle Nobel Lecture Photo Gallery Other Resources George E. Smith Nobel Lecture Photo Gallery Other Resources var flashvars = {}; flashvars.CalendarDate = "2009-10-06"; flashvars.poll_id = "9"; var params = {}; params.quality = "best"; params.wmode = "opaque"; var attributes = {}; swfobject.embedSWF("/images/poll/shortcut_big_simple_poll.swf?rand=617", "banner_zone617", "160", "250", "8.0.24.0", false, flashvars, params, attributes); All Physics Nobel Laureates Ask this year's Nobel Laureates 2009 Nobel Prizes - LIVE broadcast http://www.sciencenet.cn/htmlnews/2009/10/223886.shtm 高锟获得2009年诺贝尔物理学奖的华裔科学家 瑞典皇家科学院10月6日宣布,将2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家。高锟获奖,是因为他在有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面做出了突破性成就。 高锟被誉为光纤之父。早在1966年,高锟就在一篇论文中首次提出用玻璃纤维作为光波导用于通讯的理论。简单地说,就是提出以玻璃制造比头发丝更细的光纤,取代铜导线作为长距离的通讯线路。这个理论引起了世界通信技术的一次革命。随着第一个光纤系统于1981年成功问世,高锟光纤之父美誉传遍世界。 高锟还开发了实现光纤通讯所需的辅助性子系统。他在单模纤维的构造、纤维的强度和耐久性、纤维连接器和耦合器以及扩散均衡特性等多个领域都作了大量的研究,而这些研究成果都是使信号在无放大的条件下,以每秒亿兆位元传送至距离以万米为单位的成功关键。 高锟1933年在上海出生。1949年随家前往香港。1954年赴英国伦敦大学攻读电机工程,并于1957年及1965年获学士和哲学博士学位。从1957年开始,高锟即从事光导纤维在通讯领域运用的研究。1987年10月,高锟从英国回到香港,并出任香港中文大学第三任校长。从1987年到1996年任职期间,他为中文大学罗致了大批人才,使中大的学术结构和知识结构更加合理。在与内地科技界的交流合作中,他主张一步一步把双方的联系实际化。高锟于1996年当选为中国科学院外籍院士。 由于他的杰出贡献,1996年,中国科学院紫金山天文台将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为3463的小行星命名为高锟星。 http://news.163.com/09/1007/00/5KVVICC2000120GU.html 华人科学家高锟等3人 获得诺贝尔物理学奖 新华网斯德哥尔摩10月6日电 得益于光纤通信和CCD图像传感器的应用,诺贝尔奖揭晓的消息和情景如今能瞬间传遍全球。分别研究出这两项成果的华裔科学家高锟和两名美国科学家威拉德博伊尔、乔治史密斯,于6日荣获2009年诺贝尔物理学奖。 瑞典皇家科学院常任秘书贡诺厄奎斯特6日在揭晓奖项的新闻发布会上说,高锟因在有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面取得了突破性成就,获得今年物理学奖一半的奖金,共500万瑞典克朗(约合70万美元);博伊尔和史密斯发明了半导体成像器件电荷耦合器件(CCD)图像传感器,两人分享今年物理学奖的另一半奖金。 高锟光纤之父 高锟是继去年钱永健获得诺贝尔化学奖之后,又一位获得诺贝尔奖的华裔科学家。高锟1933年在上海出生,1954年赴英国攻读电机工程,先后获得学士和博士学位。1987年,高锟出任香港中文大学第三任校长,1996年卸任。在与内地科技界的交流合作中,高锟主张一步一步把双方的联系实际化。他于1996年当选为中国科学院外籍院士。 发布会上,诺贝尔物理学奖评选委员会主席约瑟夫努德格伦用一根光纤电缆形象地解释了高锟的重要成就: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。 我对于获颁诺贝尔物理学奖深感荣幸,高锟在得知获奖后说。香港特区行政长官 曾荫权 表示,诺贝尔物理学奖是科学界的最高荣誉,他和香港市民衷心祝贺高锟教授获此殊荣。高锟教授不但是一位杰出的科学家,也是一位谦谦君子和有承担的教育家。 博伊尔、史密斯让数码相机风靡全球 博伊尔1924年出生于加拿大阿默斯特,史密斯1930年出生于美国纽约,两人发明CCD图像传感器时均供职于美国贝尔实验室。诺贝尔物理学奖评选委员会评委英厄马尔伦德斯特勒默在发布会上手持一部数码照相机深入浅出地描述了另两位科学家的成就。他说,博伊尔和史密斯1969年共同发明了CCD图像传感器。这个传感器好似数码照相机的电子眼,通过用电子捕获光线来替代以往的胶片成像,摄影技术由此得到彻底革新。此外,这一发明也推动了医学和天文学的发展,在疾病诊断、人体透视及显微外科等领域都有着广泛用途。 博伊尔在接到获奖通知电话后,几乎不敢相信这一喜讯,这是真的吗?在他看来,他们的成就意义重大,正是因为我们的成果,小型照相机才风靡全球。当火星探测器在火星上着陆的时候,它也带了一个小相机没有我们的发明,那是不可能的。而睡梦中的史密斯错过了第一个通知电话,直到第二个电话才完全醒来,哦,我的天啊!这真是太令人吃惊了! 物理学奖是今年诺贝尔奖揭晓的第二个奖项。5日揭晓的诺贝尔生理学或医学奖授予了三名美国科学家,以表彰他们发现端粒和端粒酶是如何保护染色体的。诺贝尔化学奖以及文学奖、和平奖和经济学奖将于7日至12日陆续揭晓。 var flashvars = {}; flashvars.CalendarDate = "2009-10-06"; var params = {}; params.quality = "best"; params.wmode = "opaque"; var attributes = {}; swfobject.embedSWF("/images/shortcuts/shortcut_fert.swf?rand=200", "banner_zone200", "160", "250", "8.0.24.0", false, flashvars, params, attributes); var flashvars = {}; flashvars.CalendarDate = "2009-10-06"; var params = {}; params.quality = "best"; params.wmode = "opaque"; var attributes = {}; swfobject.embedSWF("/images/shortcuts/shortcut_bigblue_followus.swf?rand=157", "banner_zone157", "160", "250", "8.0.24.0", false, flashvars, params, attributes);
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