从“克莱顿喷泉”到光纤

1841年，瑞士物理学家让·丹尼尔·克莱顿在无意中发现了一个奇特的现象：与一般认为光沿着直线传播相悖，光竟然能沿着弯曲的水柱行进。

经过研究，他发现这是一种特殊的全反射现象。

而后，克莱顿在《法国科学院通报》上发表水柱导光的实验，也就是被后人称作的“克莱顿喷泉”实验。

“克莱顿喷泉”实验启发了多位物理学家，如奥古斯汀·阿瑟、约翰·丁达尔等人，也促使人们开始寻找合适的介质做为导光介质。

光导纤维，简称光纤，能把光锁定到材料里，这个奇特的性质使它有了深远的应用前景。

为了研制光纤，人们想尽了各种办法寻找更好的导光材料。

1968年底，世界上第一根低损耗的光纤由美国康宁玻璃公司4名科学家研制成功。

这是光纤用于通信的里程碑事件，象征着光导纤维用于通信即将实现。

1970年2月2日，这一成果刊登在美国的《化学分析》杂志中。

紧接着，1974年，美国贝尔研究所发明了一种“气相沉积法”，使光纤的损耗降低到了每千米1分贝，这一成果给世人带来了希望，使光纤用于通信有了可能。 

如今，光纤通信已经成为现代通信的主要支柱之一，在现代通信网络中，这一技术起着举足轻重的作用。

这门新技术的发展之快、应用面之广、信息容量之大、发展前景之深远达到了人类通信史上的又一巅峰，所有这一切的总源头，则是“克莱顿喷泉”的原始实验，从这一源头到实用通信技术整整经过了130年！

光纤示意图 | 来源：网络

本文转载于《科学历2018科学史上的今天》，由科学π工作室编著，清华大学出版社出版。