激光发明后,光纤损耗从每公里1000分贝降到20分贝,还火遍全球?

你每天刷短视频、打越洋电话,靠的是看不见的光纤。

但很少有人知道,这根细得像头发丝的纤维,从诞生到改变世界,走了快一个世纪。

铜缆时代的死穴

在光纤出现前,人类靠铜缆传信号。

1960年代,美国电话公司要传更多电话,铜缆暴露了核心问题:高频信号在铜缆里会产生涡流,导致信号快速衰减。

铜缆传信号,每公里损耗 1000 分贝,根本没法支撑大规模通信。

激光带来的希望

1960 年激光发明后,有人想到用激光传信号 —— 激光频率高,能承载更多信息。

但当时的玻璃纤维损耗极高,每公里 1000 分贝,相当于从可观测宇宙的总质量里,最后只剩一个原子的质量,完全不实用。

贝尔实验室质疑和观望,后面坚持研究的是英国标准电信实验室的高锟和他的同事乔治·霍克哈姆。

谁让光纤活了?

高锟发现,玻璃损耗不是因为光漏出,而是因为金属杂质。

他提出,去掉玻璃里的杂质,损耗能降到 20 分贝每公里,和铜缆相当。

没人信他的理论,直到 1970 年,康宁的莫勒、凯克和舒尔茨测出了17分贝每公里的损耗,甚至低于高锟预言的20分贝门槛。

光纤时代正式开启。

改变世界的纤维

之后康宁团队改进工艺,用锗掺杂替代钛掺杂,把损耗降到 4 分贝每公里。

1977 年,芝加哥铺了第一条商用光纤;1988 年,跨大西洋光纤电缆铺成,能同时传 4 万路电话,是最后一条铜缆容量的10倍。

现在全球累计铺设的光纤以数十亿芯公里计。

从 1887 年的玻璃纤维实验,到今天的全球通信网络,光纤的故事告诉我们:看似不可能的突破,往往来自对 “为什么” 的坚持追问。

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更新时间:2026-11-14

标签:科技   分贝   光纤   激光   全球   电话   玻璃纤维   杂质   贝尔   芝加哥   乔治   纤维

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