在五十年代，人们已认识到通信设备和通信服务都需要极大的改进。这种需要引导人们去探寻一种能够开拓更多的电磁能谱为通信目的服务的新方法。1959年末，激光被发明了，它宣告：在光波波段中对应于射频源的新源出现了。对于通信有巨大潜力的光谱区域终于被开拓出来加以利用了。所需要的就是要有一组相适合的光源、检波器和传输介质。但是，很快就发觉光通信虽有数不清的优点，但在实用方面和经济方面并不是容易发展的。光通信的各种器件并不能简易地组合成一个可实际使用的光通信系统。

早期的激光器要么是又笨又大、功率不足，要么必须在极低温度条件下操作。甚至在传播的路线中也有原来没有预见的困难。就说是自由空间吧。照理说，光在空间中应该是依直线传播的。但是在我们的地面上光并不是依直线传播的。凛冽的天气严重影响传播的各种条件。雾和雪可以使光的强度改变几个数量级。事实上，即使是在晴朗的天气中，大气密度的起伏就显著地改变光传播路线的性质。在一公里以上的传播路线中，由于空气密度的起伏，一个准直光束的终点在一个盘形中跳动，这个盘形的直径可以达到几米。

取光导纤维形式的电介质波导在光波波段中用作传输介质是很有吸引力的。可是，那时的光导纤维波导因为光损耗太大，光在传输仅仅几米之后，已到了不能使用的程度。又在当时，可与光导纤维互相配合组成一个基本系统的半导体光源和检波器仍处在很初步的发展阶段中。问题的难度似乎是令人生畏的。但是，我们认为对于有前途而又困难的问题特别需要注意研究，所以我们在那时就开始在这个领域中工作了。

那时的主要任务是在理论上拟定传导和材料的各种性质，并且用实验来证明材料和尺度要求在实践中基本上是可以实现的。

虽然用特制的纤维试样来演示波导传输是相当容易的，但材料的研测和尺度容限的研究则更为困难得多。这种情况就好像是想用一支最小的刻度是米的尺子去量一个直径小于1毫米的东西。当时测量光损耗的仪器，其灵敏度比所需要的要差几个数量级。尺度容限的要求只有用模拟的纤维来拟订。尽管我们遇到这些明显的阻碍，我们还是勇敢地有成效地推进我们的工作。从1966年开始，我们已在一系列论文中报道了主要的发现。1968年，实验证明了光损耗十分低的原料的存在。这些事件促使人们增长了对光导纤维与系统研究的兴趣，并最终促进了世界规模的活动。看一看近年来光専纤维光损耗改进的情况是有意思的。这是很多有才智的人（他们投入了必要的学术上的激励、管理上的技巧、专业上的才智和对社会的关心）结合起来贡献出来的成果。

今天，光导纤维系统技术的时代已经来到了。光导纤维、光源、检波器的特性不仅超过了研究试验所中光学性能值的指标，而且已能够适合严格的物理的和现实世界环境中重要的可靠性要求。其他基本的元件，诸如光缆、连接器、耦合器也处在相似的发展阶段。光导纤维通信系统技术已从研究和发展阶段进入到投产的阶段，而且已经证明它是极为重要的，但还必须满足经济成本效用上的预定目标。

让我们再看一下光导纤维的主要优点。这些优点可分为三个范畴：

光导纤维的物理属性包括体积小，重量轻，高强度和柔顺性。

光导纤维的传输优点包括大的带宽，低损耗，低成本。

光导纤维的特性是不引起燃烧，不接收射频波，也不辐射射频波，耐极高的温度。

现在相当数目的光导通信系统已经装置成功了。从已装置成功的各种系统来看，光导纤维系统的一些主要优点已经以这种或那种方式应用了。有一点是值得指出的。它们的特性早已被应用了。这表明，比起一个改进的产品来完成一项替换的功能来，一个新产品更容易被引进来完成一项新功能。一个更重要的方面是，光导纤维通信系统开辟了新的系统可能性。这些系统除了有更好的性能和低的成本之外，还有深远的社会和经济影响。

或许光导纤维系统可以提供的最有意义的新服务是广带宽信息分配网络。假如用一条和多条光纤维把服务项目送到每一用户中的经济成本不是高到难以负担的话，那么，我们就有可能看到一个可以在相互作用的基础上传输讲话声、数据、音乐和电视的网络。

引进什么模式做这种服务并没有确定。可是已能够看出这种新服务会有很大的社会影响。例如，工场或社的遥控监守可以改进防火和安全服务，而不需要另外派人了；电视会议和电视采购可以节省时间和不用旅行；低速数据服务可以在降低成本的条件下实现；要优先减少负荷的电力管理也能够成为现实。总之，广带宽分配网络的存在使得网络管理者成为信息分配的主要操纵者。这种网络不仅用来使用户互相联系，而且还被服务的卖主用来分配设备。

这种广带宽容量的网络有足够能力以跃进的形式改进控制和通信。尤其是，光导纤维（广带宽传输介质）是和超大集成电路（VLSI）技术同时出现的，后者大大增进了控制线路的速率和作用能力。当通信和控制正在进入一个紧张的人 - 机器相互作用阶段时，在这个紧要关头，这两门相互补充的关键技术正在成熟。如果说人 - 机器相互关系是人类求生存的新标准，并且说光导纤维的多种服务分配系统将起一主要作用，这是并不牵强的。

显然，光导纤维系统应用范围正在十分迅速地扩展。事实上，与光导纤维有关的任何事物都在成长着。应用的不同类型、安装的光导纤维长度、现阶段的销货量、参加光导纤维工作的人数都在按指数的速率成长着。

这充分表示，光导纤维事业也将依指数成长，业务量的增长是降低成本的结果，而降低成本是保持增长所必需的，也是使经济也引入新服务项目（诸如广带宽分配网络）成为可能所必需的。

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*作者高锟（Charles Kuen Kao），1933年生于上海，1957年在伦敦大学获电工学士学位，1965年在该大学获电工哲学博士学位。1970~1974年，他任香港中文大学电子学系主任兼教授。从1974年开始，他到国际电话和电报公司（ITT）电子光学产品部任专职科学家，直到今日。他是光导纤维通信领域中的先驱，自1963年以来，他就在这一领域内工作。他的经验包括光导通信系统的理论研究和基础研究，光波导纤维通信，线路和系统设计，以反应用于微波系统的准光波技术。

他已当选为英国电工学系（IEE）的会员，是美国电机电子工程学会（IEEE）的高级成员。1976年，他因对玻璃科学和技术的杰出贡献，从美国陶瓷学会荣获Morey奖。1977年，他因他在光导纤维通信系统方面的理论性工作，从富兰克林学会获得Stewat Ballantine奖。1978年3月，他因他在光导纤维通信方面的先驱性工作获Sir Arthur Rank奖。最近，他因通过发现、发明和发展了玻璃纤维波导方面的材料、技术和组态而实际实现了光频通信，特别因通过大块玻璃中的仔细测量认识并证明了硅玻璃可以满足低光耗的要求，这是实际通信系统所需要的。他写了许多技术论文，并取得11项专利。

1979年5月9日，作者高锟获得爰力克生纪念奖。此文即当天他在斯德哥尔摩领奖时所发表的演说稿。本文由爰力克生公司电线技术经理范璋年征得作者同意，译出并寄本刊发表。