经过60年的创新，光纤已成为互联网的支柱。

◎本台记者刘霞生活在一个没有互联网、电子邮件、流媒体服务或社交网络的世界。使用转盘电话和信件与远方的人沟通。要买各种东西，就得开车去商店……澳大利亚网站《Dialogue》最近的一篇报道指出，这是光纤出现之前人们生活的世界。光纤最初是 20 世纪 60 年代的物理实验，现在已成为互联网的“骨干”。它实现了现代通信和传感，重塑了世界各地人们之间的信息流动和联系。从彻底改变全球通信网络到支持云计算、人工智能和物联网等新范式，光纤领域的创新在过去 60 年中从未停止。通过简单的结构传输大量信息 光纤是非常细的玻璃丝，用于限制和传输光。 l 传输的信息人们日常通讯、看电影、购物等都会用到光。为了长距离传输光信号，光纤必须像镜子一样透明。当光沿着光纤传播时，部分光会因玻璃分子的散射而损失。在现代光纤中，这些损耗非常小，光可以传播数百公里而仍然清晰可见。光纤结构简单，由三个同心圆柱层组成。内层是由折射率最高的高纯度熔融石英（或塑料）制成的芯，是光信号传输的主要通道。中间层是涂层，与芯类似，但具有不同的掺杂和较低的折射率。利用折射率的差异来实现光的全内反射。外层为涂层，通常为环氧树脂或丙烯酸酯，不参与透光，主要起照明作用。机械保护和防潮层。说到光纤，就不得不提到125微米这个数字。国际电信联盟等权威组织已将光通信光纤的直径缩小到125微米（明确规定误差不会超过1微米）。 125微米的直径不仅可以在拉丝过程中稳定、轻松地生产，而且还兼顾了机械强度和柔韧性。它有助于通过纤芯内光信号的全内反射进行传输，并且与标准连接器兼容。改善全球通信的光纤技术铜线的替代品在 20 世纪 60 年代开始引起人们的关注。当时，物理学家纳林德·辛格·卡帕尼 (Narinder Singh Kapani) 发表了一篇开创性论文，表明当光进入玻璃纤维的一端时，它会在另一端完全出现。原理虽然简单，但是奠定了基础光通信，预示着超乎想象的数据传输的未来。 1966 年，工程师 George Hoxham 和 Kao Kung 进行了实验，研究各种导光材料和结构的透明度。他们得出的结论是，如果玻璃足够纯净，光纤可以将光传输到数公里之外。开发更透明纤维的竞赛已经开始。 1970年，康宁科学家利用化学气相沉积技术制造出极其透明的光纤。在光纤学和更加成熟的脉冲激光技术的支持下，长距离光通信应运而生。此后的几十年里，光纤已经从大型实验室实验发展成为重要的基础设施。铜缆曾经是数据传输的“桥梁”。但由于光纤具有低衰减、高带宽、低时延等优点，逐渐取代了铜缆，特别是长途电缆和海底电缆。这一变化使全球通信更加高效和经济。近年来，塑料光纤一直受到人们的关注。塑料光纤的制造成本比玻璃纤维便宜，但具有相当的高速数据传输能力。特别适合具有大量数据的场所，例如人工智能培训设施或大型数据中心。自1970年以来，光纤的透明度提高了100多倍，让网络连接世界。高坤因其在光纤领域的开创性工作而获得2009年诺贝尔物理学奖。信息链接连接现代生活。光纤很长，可以远距离传输大量信息。主要用于电信领域的高速数据传输。它们是移动网络的支柱，支持对 5G 和物联网技术不断增长的需求，连接从家庭到城市的一切。自19年70 年代，全​​球已生产了数十亿公里的通信光纤。光纤不仅在通信领域发挥着突出作用，而且在传感、医学、制造和国防等许多领域也发挥着重要作用。根据该委员会的网站《光学国际》，航空航天和国防工业正在经历真正的技术变革。军事对安全、快速和强大通信的需求与日俱增，对下一代光纤的需求也在不断增加。专家预测市场规模将从 2024 年的 60 亿美元增长到 2034 年的 158 亿美元。光纤系统正在以更好的性能、更高的效率和更严格的安全保证改变雷达、卫星、无人系统甚至电子战的格局。在医疗领域，光纤可以用作活体成像和激光治疗的导管，将光精确地传送到需要的地方，大大提高了医疗成像的精度。牙龈和手术。内窥镜通过柔性玻璃纤维将光直接发送到体内，使医生能够使用内窥镜和其他设备进行双复合诊断。通过单模和多模光纤，医生可以更轻松地使用激光治疗和微创技术。光纤还可用作地震等地质现象的传感器以及桥梁、道路和建筑物的监视器。光纤还用作激光器的光源，并广泛应用于加工、制造、国防和安全等领域。此外，在生活娱乐领域，光纤支持高清视频传输，提升人们的整体视听体验。在人工智能、云计算和沉浸式媒体领域，光纤不断提高高速、低延迟数据传输的标准。光纤将继续成为技术进步的引擎雷斯。薄且透明的外部允许互动和全球连接。光纤60年的成长经历也告诉人们，材料科学与大胆创意的结合足以重塑世界的通信模式。
（编辑：王婉莹）