クエン*チャールズ*花王(1933-2018)

チャールズ*花王

クレジット:工学と技術アーカイブの機関

今日、光ファイバケーブルは、世界中のすべてのデジタルデータの95%以上を運び、インターネットを支えています。 1966年、通信のための普遍的な媒体としての光ファイバーの使用を提案し、それがどのように行われるかを計算したのはKuen Charles Kao(彼の同僚へのCharlie)でした。 当時利用可能な初歩的な技術を考えると、それは空想科学小説に国境を接する、想像力の飛躍でした。 この研究により、花王は2009年にノーベル物理学賞を受賞しました。

花王は4月に1933年に上海高等社会に生まれ、学術弁護士の父と詩人の母との間に生まれました。 内向的でオタクだった花王は、弟のティモシーと一緒に自宅で教育を受け、フランス語と英語を話す学校に行きました。 1953年にイギリスに移り、ウーリッジ工科大学(現在のロンドン-グリニッジ大学)に留学した。

1957年に電気工学を卒業し、コングロマリットの国際電話&Telegraph(ITT)の一部である標準電話とケーブルに入社しました。 そこで彼は彼の妻、仲間のエンジニアGwen Mae-wan Wongに会いました。 彼は、英国のLoughborough Polytechnicでの講義を断って、英国のHarlowにあるStandard Telecommunication Laboratories(STL)の研究部門で産業博士号を取得しました。 米国のBell Labsと同様に(あまり資金提供されていませんが)、STLは将来の学術および産業のリーダーのための保育園であり、創造性、友情、機知に富んでいました。 花王は、別の英国の通信パイオニア、アレックリーブスと一緒に働いて、トニKarbowiakのグループに参加しました。

当時、電気通信はメガヘルツ周波数範囲の同軸電子ケーブルまたは放送無線信号を使用していました。 情報伝達の需要の高まりは、より高いマイクロ波周波数(ギガヘルツ)への移行を意味し、ソースから宛先への信号を導く方法を見つけるために世界中の主要な研究プログラムが設定されていました。 フロントランナーの技術は、1950年代にユニバーシティ-カレッジ-ロンドンの外部PhDスーパーバイザーであるハロルド-バーロウによって開拓された中空金属導波路であった。 高価で実用的ではないため、これらの金属管は直線で敷設する必要がありました。 熟練したマイクロ波技術者で、バーロウの元博士課程の学生であるKarbowiakは、新しいアイデアが必要であることを知っていました。

1960年代初頭、レーザーが登場したのと同じように、Karbowiakはマイクロ波導波路の光アナログを見るようにKaoに頼んだ。 光信号はさらに高い周波数(数百テラヘルツ)を持っているので、より多くの情報を運ぶことができます。 何百キロメートルもの光を伝送するための導波路を作るというアイデアは息をのむようでした。 それは、導波管を数センチメートルから人間の髪の毛のような薄いものに縮小することを意味し、幅はわずか100マイクロメートルです。 ガラスは知られている最も光学的に透明な材料であり、潜在的に柔軟性があり、雷に強いという利点がありました。 しかし、それは十分に純粋で明確にすることができますか? 才能のある若い理論家ジョージ-ホッカムは、花王を助けるために割り当てられました。

彼らは実用的に始まりました; 当時の最も初期のレーザーから得られる電力、検出器の感度、および英国の通信交換センター間の距離を考えると、彼らは信号が走行キロ当たり20デシベル(電力の対数尺度)しか失うことができないと計算した—99%の電力損失に相当する1キロ後。 これは野心的な目標であり、当時の最高の眼鏡は約1098倍の損失を持ち、約1,000dB km–1であった。 Hockhamが導波管次元の計算をした間、Kaoは組織的に異なったガラスの吸収、反射および散乱を分析した。 彼らの画期的な1966年の論文は、困難ではあるが理論的には可能であると結論付けた(K.C.Kao and G.A.Hockham Proc. インスト エレクトリックトランスミッション Eng. 113, 1151–1158; 1966).

この論文は、英国一般郵便局(後にブリティッシュ-テレコム、現在のBTになった電気通信部門)と防衛省の研究所を除いて、ほとんど気付かれなかった。 両方の組織は、マイクロ波導波路に代わる低コストの代替案のアイデアに惹かれ、この分野で研究プログラムを設定しました。 しかし、多くの懐疑主義がありました—理論と実践の間のギャップは巨大でした。

しかし、多くの懐疑主義がありました。 他の人を説得するために、花王は彼が見つけることができる最も純粋な眼鏡の損失を測定し、現在はマービン-ジョーンズ(ホッカムは1967年に彼自身のアンテナ技術研究グループを開始するために去った)によって支援された。 彼らは定規の長さについての石英ガラスの棒の損失の非常に低い価値を測定するために複雑で、優雅な組み立てを案出した。 彼らは1969年にその結果を発表した(M.W.Jones and K.C.Kao J.Phys. E-Sci. ——— 2, 331; 1969). 翌年、米国のコーニング–グラス社のロバート-モーラーのグループは、20dB km-1の光ファイバーの長さが約1kmの限界を破った。 1970年の最初の連続波室温半導体レーザーの報告とともに、これは懐疑的な人々を納得させ、世界中の研究努力を引き起こしました。

光ファイバ革命が始まった。 作業の多くは、STLと英国の郵便局研究所で行われ、Bell Labsや米国の通信会社との激しい競争の中で&Tで行われました。 1977年、英国の郵便局は、その通信ネットワークに光ファイバーを設置した最初のものでした。 最初の大西洋横断システムは1988年に続いた。

1970年から1974年まで、花王は香港の中国大学(CUHK)で電気工学部門を設立し、研究に遅れないように休日にSTLに戻りました。 1974年には米国のITTに勤務し、1985年に企業研究部長に就任しました。 で1986,彼はその副学長としてCUHKに戻りました,ここで,9年間,彼は大学の研究基盤を強化し、それが国際的に競争力を作るために彼の接続を使用しました.

2000年代半ばに、花王はアルツハイマー病を発症しました。 彼は2009年のノーベル賞授賞式とその後のお祝いに出席し、常に笑顔を浮かべていましたが、彼のノーベルスピーチは妻のグウェンによって読まれました。 9月23日、香港で死去した。

花王の遺産は過大評価するのは難しいです。 今日では、彼の1966年の予測は0未満の繊維損失で、六桁を超えています。15デシベルkm-1。 花王の決意は、2009年の閉鎖までSTLで働いていた私たちに影響を与えました。 現在はテクノロジービジネスの中心地となっているこの場所は、最も有名な居住者に敬意を表して花王公園と命名されています。

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