광섬유 50 년 : 저손실 광섬유의 발명

Nov 06, 2020

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1970 년, 세계는 데이터 및 통신 폭발 직전에있었습니다.


새로운 발명으로 장거리 데이터 전송이 필요하기 시작했습니다. 1969 년 가을, 미 국방부는 처음으로 국방부와 대학 연구소를 연결 한 인터넷의 선구자 인 ARPAnet을 개발했습니다. 디지털 장비와 같은 회사는 최초의 냉장고 크기의 마이크로 컴퓨터를 만들기에 바빴습니다. 냉장고 크기의 마이크로 컴퓨터는 방 크기의 메인 프레임보다 작고 저렴했습니다. 이는 더 많은 회사가 데이터를 통해 비즈니스를 운영 할 수 있음을 의미합니다. 최초의 ATM은 원시적이었습니다. 기계&# 39의 읽기 기능을 지원하기 위해 종이 지침 판에 약간의 방사성 요소가 채워져 고객에게&# 39를 보내야했습니다. 인터넷을 통한 은행 정보. 1 년 후, Ray Tomlinson이라는 컴퓨터 프로그래머는'의 첫 번째 이메일을 보내고 @ 기호를 사용하여 이름과 주소를 구분하기 시작했습니다.


글로벌 기업들도 서로 대화를 나누기 시작했지만 구리 전화선은 제한된 수의 통화 만 수행 할 수있었습니다. 와이어가' 사람'의 목소리를 재현하기에 충분한 정보를 전달하지 않기 때문에 음질이 약합니다. 수요가 공급을 초과하여 한 지점에서 국제 전화 비용이 분당 4 달러 (2020 년에는 27 달러에 해당) 이상입니다.


많은 양의 데이터와 대화를 저렴한 비용으로 장거리 전송해야하는 필요성이 증가하고 있습니다. 이러한 요구를 충족시키기 위해 영국' s Standard Telecommunications Laboratory의 물리학 자였던 Charles의 도움을 받아 연구자들은 그럴듯한 이론에 주목했습니다.


용어" 광섬유" 1960 년대에 등장했습니다. 그러나이 용어는 원래 음극선 관 (TV 시청에 사용), 컴퓨터 회로 및 의료 기기의 광 증폭기를 설명하는 데 사용되었습니다. 이 기술은 짧은 거리에서만 작동합니다. 거리가 약 20 미터 (약 65 피트)에 도달하면 신호가 거의 완전히 사라집니다.


Kao는 세계가 광섬유에 의해 매개되는 빛의 형태로 연결될 수 있음을 최초로 제안했습니다. 1966 년에 발표 된 세미나에서 Kao 박사는 광섬유가 이론적으로 구리선이나 무선 신호보다 훨씬 우수 할 수 있다고 썼습니다. 문제는 유리의 불순물이며, 이는 과학자들이 GG라고 부르는 "감쇠 GG"의 원인이기도합니다. 신호 과학자들은" 저손실 광섬유," 눈에 띄는 빛의 손실없이 장거리에 걸쳐 빛을 전달할 수있는 유리. Kao'의 가설은 유리를 청소하면 얇은 섬유 번들이 최소한의 신호 손실로 장거리에 걸쳐 많은 양의 데이터를 전송할 수 있다는 것이 었습니다.


그러나 아무도 그러한 정제 된 섬유를 만드는 방법을 알지 못했습니다. 영국 전화 시스템을 담당했던 영국 우체국은 새로운 유형의 고용량 케이블을 찾는 데 도움을 받기 위해 코닝을 찾았습니다. 코닝은 두 명의 새로운 젊은 연구원, 즉 실험 물리학자인 Donald Keck과 유리 화학자 인 Peter Schultz가이 프로젝트를 진행하도록 물리학 자 Robert Maurer를 임명했습니다.


그러나 혁신의 길은 수많은 실패한 실험의 좌절을 피할 수밖에 없습니다. 이 기간 동안 과학자들은 실험에 필요한 유리 구성 요소를 만들고 정제하기 위해 다양한 디자인 크기와 생산 방법을 기반으로 수많은 유리 조합과 실험을 시도했습니다. 문제 중 하나는 두 가지 유형의 유리를 단일 섬유로 결합하는 것이 었습니다. 각 테스트에서 기술자들은 용광로에 나란히 놓인 유리 블록에서 섬유를 뽑은 다음 섬유를 다른 섬유에 부착하여 단일 섬유를 만들었습니다.


1970 년 8 월 금요일 저녁, Keck은&# 39 팀이 새로 개발 한 새로운 광섬유 프로토 타입을 테스트를 위해 장치에 넣을 준비를하고있었습니다. 주말이 시작되기를 기다릴 필요는 없지만 Keck은 집에 가기 전에 최신 결과를 시험해보고 싶어합니다. 그는 현미경에 기대어 밝은 빛에 깜짝 놀랐습니다." 내가 본 것 중 가장 웅장한 광경이었다." Keck은 나중에 설명했습니다. 광 손실은 데시벨로 측정되며 Dr. Kao'의 이론은 유리'의 광 전달 용량이 20 데시벨 미만의 손실을 보여줄 때만 작동합니다. 새로운 광섬유를 통과하는 빛의 펄스는 16 ~ 17 데시벨입니다. Keck은 그날 자신의 실험실에서 Edison'의 정신을 느꼈고" Wow!" 노트북에서.


특허 출원에서 설명 된 바와 같이," 광 가이드 파이버" 구리선보다 65,000 배 많은 정보를 전달할 수있는 광섬유입니다. 4 년 후, 그" Wow" 1970 년 여름, 미국 특허 제 3711,262 호로 영원했습니다.


코닝이 광섬유를 대량 생산하기 시작한 지 9 년이 지났습니다. 기업이 대륙을 연결하고 사람들이 통신 할 수있는 저렴한 방법을 제공하는 해저 광섬유 케이블을 사용하기 시작하는 데 몇 년이 더 걸렸습니다. 그러나 1970 년 8 월 오후는 항상 세상을 재편하는 데 도움이 될 통신 혁명의 시작이었습니다.


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