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第10部分（第1页）

在NTT，我首次发表有关光纤通讯的演说，演讲室内坐满了研究人员。他们很专心的做笔记，但在演讲完毕后却没有人发问。日本技术人员一般都有良好的读和听英语能力，却怯于用英语发言，尤其是在会议上用英语发问或回答问题。但这情况是我在日本进行过几场演说后才醒觉的。所以在头一场演讲过后无人发言，令我颇有点难受。幸而会后与个别与会者闲谈，发觉他们都认为我的演讲很实用和资料丰富，对日本的业界也大有帮助。事实证明，在其后的行程中我都颇受欢迎，和光纤通讯业者建立了良好的联系，有些更成为长久的朋友。多年后我获得日本奖（Japan　Prize）也许正肇端于这次旅程。

NTT是日本通讯业的翘楚，当年是通讯服务的专利供应商，旗下的中央研究实验所是日本首屈一指的科技研究中心，由四幢多层建筑物组成，各有本身的研究重点。他们的研究成果，对日本电讯业的发展方向有很大的贡献，其成功开发的产品，令住友电工、NEC等不少公司也大为受惠。

我也访问了NEC，因为NEC是ITT部分拥有的附属公司，而ITT又是我在英国任职的标准电讯实验所的母公司。我在NEC会见了Uenohara博士，他是研究计划的主管，和我年纪相若，英语说得极流利，这在日本是罕见的。此后二十多年，他和我在各自的机构内逐步攀升，彼此时有往还。

NEC在见多识广和充满活力的小林博士领导下，由战后的困境中突围而出，发展为日本的电子业巨擘。在日本电子产业协会主席任内，小林博士创立了一个国际性的奖项，名为C&C（munications　and　puters）奖，颁发给对通讯及电脑业卓有贡献者。他的个人成就，足与新力机构的盛田昭夫比美。小林博士向他的同事昭示了追求卓越的重要。在NEC，我清楚认识到，上下齐心的团体合作精神正是他们取得成功的关键。

日本板硝子公司是我往访的第二家公司，其创新精神令我敬佩。他们本来制造窗户用的玻璃，后来投入生产斜射率光纤和Selfoc镜片，后者一般用于影印机和传真机。这种勇于超越传统产品、掌握机会的敏锐反应，实在难能可贵。他们利用离子交换法，制成一种折射率由中央向外递减的玻璃杆。这种玻璃杆，可以纳入以斜射率为纤芯的光纤中。他们又发现，如果将多条玻璃杆切割成两端平行及同一长度，并排列成平面镜片，可用于影印机和传真机进行影像扫描。这种扫描器材，日后为公司带来大量生意。往后三十多年，我一直与他们保持友谊。接待我的一位工程师，后来成为公司的董事之一，现在已退休。他与友人合著了一部书，详述板硝子公司在光纤发展中的角色。他们成功开发斜射率光纤，促成了这种光纤在初期光纤通讯的应用，虽然后来光纤改用改良化学气相沉积技术制造，与板硝子公司所用的技术已大不相同。

我的首次日本之旅日后证明十分重要。光纤研究日渐蓬勃，不少发明更富有创意。我也尽了一分力，宣扬光纤对通讯发展所起的关键作用。“和食”自然也令我回味无穷，尤其是牛肉火锅和天妇罗，每一想起都令人食指大动。主人家怕我不习惯，在菜单中竟然没有列进生鱼。几个月后在另一次旅程中，有人大力说服我一尝生鱼的滋味，我一试便着了迷。回家后，美芸说我满身鱼腥似的异味，拒绝让我靠近，直至我的消化系统把鱼的残余气味完全消化掉。不过，如今她也和我一样爱吃寿司和生鱼。。　最好的txt下载网

Chapter07　光明在望（3）

至于欧洲，早在发表那篇历史性的论文前，我已经走遍了大部分国家。我探访了各大玻璃制造公司，与他们商讨玻璃的特性，看看他们是否可和我们合作提高玻璃的透明度。我们也曾研究过使用塑胶材料的可能性。在大学里我学的是电机工程，课程里几乎没有触及材料科学，为此我不得不重拾少年时对化学的兴趣。我对有机和非有机材料的知识也大为拓展，尤其是对玻璃状态材料的特性取得更深入的了解。我记得，当我用本生灯燃烧小量食盐（NaCl，氯化钠）时，本来无色的本生灯火焰会变成深黄色。因此，对于因为含有铁或铜，令玻璃会吸纳某种颜色光线的现象，我也许比别的工程师更易于了解。老师在课堂上教的知识，并不是时时有用的。

英国锡菲特大学以玻璃科学研究闻名，我向他们求助时，他们慷慨地给提供大量资料和指示我深入研究玻璃特性的方向。他们令我认识到，玻璃科学不像晶体科学那样易于分析。我们可设想玻璃状态是一种十分坚硬的流质，它慢慢软化，像液体一样漂浮，无须内部张力也可伸展。我认识到如何加上几个百分比的氧化金属如铜、锰、铁或钴，便可制成有色玻璃。我也认识到，玻璃迅速冷却时，因结构波动较小，其均质性会较高。他们特别指出，铁、铜等杂质对光线吸收的影响仍未有明确的测定，只知道若减少诸如铁这类杂质的集中性，光线的吸收就会与杂质的集中程度成正比。但没有证据显示杂质集中程度极低时，光线的吸收也会相应减少。他们认为，将杂质减至1比100万，甚至1比10亿，就有理由假设光线吸收会按比例递减。但他们总是觉得这机会很小。

我反而认为吸收性衰减与杂质的集中度成为正比，在低杂质度下，导致衰减的反应也应降低。我举出三个理由：

1。　在科学上没有实质理由认为10亿比1的纯净度不可达致。反之，实验证明这种纯净度不难达致；

2。　有强有力的证据证明纯玻璃的散失性衰减微不足道；

3。　光纤的物理规格是可以实现的。

可是，玻璃公司一般都不大有兴趣制造透明度极高的玻璃。他们造的是装饰性的艺术玻璃，或者窗玻璃。带铅玻璃密度高　（高折射率），多用于玻璃瓶一类的艺术性摆设，窗玻璃则多用上碱石灰和石英。Pilkington　Glass　pany　发明的浮法玻璃制法，可造出厚度不同的大面积玻璃片。我向许多玻璃公司打探过他们对制造光学纤维的兴趣，这些公司包括Pilkington、Saint…Gobain、Schott、Heraeus、American　Optical，以及Corning，可惜他们都表示兴趣不大，只把特色玻璃当做一种或者有一定市场的产品。

我们对玻璃进行深入的研究，其实是投进玻璃科学一个未知和从未开发的领域，对玻璃内的杂质，并无量化的分析。我们只能量度玻璃在有限几种色谱光线下的透明度。幸而我的一位物料部上司从专门制造石英产品的Amersil公司取回一个电熔石英样本，这个样本是用一种名为负离子化学气相沉积法的程序制成的。负离子产生的高温显然足以将所有元素，包括不纯净的离子气化。在汽化温度极高的石英与氧离子产生反应时，首先会凝固成玻璃石英，而不纯净的氧化物则仍在气体状态。这么一来，就会产生杂质极少的纯净石英。利用这个样本，我们可以证明其中没有铁、铜或其他元素周期表中所谓过渡元素的物质残余，只有少量的水分。通过样本，我们可以取得一系列光谱的透明度，并没有发觉杂质导致的光吸收。　电子书　分享网站

Chapter07　光明在望（4）

在一个研讨会上，我得与Corning公司的莫勒博士聊了一会。他在Corning领导光纤研究计划，后来我到Corning拜访他，并与几位参与计划的年轻研究员会面。他们都有兴趣与我们合作，但没有透露他们研究的方法。在研讨会闲谈间，莫勒不经意地问我，因不同的原因，如改变折射率或石英玻璃的熔点，在光纤核心中加进不同的物料时，如何解决水分存在的问题。这确是个棘手的问题，因为水分会导致光纤内的光吸收，必须予以解决。这次东拉西扯的闲谈显示，Corning已察觉到水分的问题，而我的回答也向他表明，我也知道水分问题的存在。这算是在顶尖研究中互相套取竞争者情报的一个方法吧。

在早期的另一个实验中，我们发现氢也会渗入玻璃，导致光吸收。只要能避免氢被困在电缆中的光纤周围，便可以解决问题。这是在另一次闲谈中得悉的。某天公司内一位负责长期测试光纤电缆的同事告诉我，电缆埋在苏格兰一个湖底两年后，透明度虽然有少许减退，但毕竟仍可以察觉出来。几个月后，他特地跑来告诉我，他已解开了疑团。他察觉到，用来保护电缆光纤的铝管中，氢的压力会增加，而氢会渗透进光纤中，与氧产生反应，形成氢氧键，从而导致水分吸光作用。他显然为了找到答案而兴高采烈，充满自豪。我也沾染了他的喜悦，这个看来微不足道而实则十分重大的发现，会令所有研究人员同感兴奋。探索精神是推动研究的动力，我沉迷的正是不断面对挑战。

英国邮电局、Pilkington和标准实验所展开了紧密的合作，其中一个首要之务，就是找出制成低损耗光纤的方法。当时有几种制造玻璃纤维的方法，如从盛载玻璃熔液的熔炉中把玻璃纤维拉出来，或以高温炉在玻璃杆的一端加热。我们要制造的光纤，需要有厚厚的包覆层，而纤心则十分幼小，包覆层与纤芯的接合必须天衣无缝，而纤芯的折射率须高于包覆层。

我们要决定，要么以高纯净度石英杆作为纤芯，然后想方设法用折射率较低的改质石英层将纤芯包覆；要么将玻璃在熔炉中熔化，然后在外层同轴熔炉熔化另一层玻璃，做成包覆层。这两种方法的取舍有一定困难。若用高纯净度石英，据我们所知并无熔炉能提供足够的高温将石英软化，或找到折射率比石英低的改质石英。如果用熔化度较低的玻璃，我们就要忍受玻璃和包覆层里的杂质。我们最后决定首先尝试用低温熔化法。现在回想，我们是太早放弃了化学气相沉积技术。这种技术成功为半导体合成电路做成一层石英保护薄膜。我与这种技术的专家讨论石英处理法时，专家对同样技术是否可用于光纤制造抱怀疑态度。我们不知道，Corning已经采用了化学气相沉积技术。

在1970年，Corning宣布利用化学气相沉积法制造出损耗率为20dBKm的试验性单模光纤。这种光纤虽仍未有实际用途，但为如何保持石英的纯净度打开了一个缺口，我们在标准实验室立即开始研究化学气相沉积法，并加以改良。

也就是在这时候，一个个人的问题常在我脑际盘旋。美芸和我都发觉，两个孩子开始意识到，在学校的同伴中，他们属于少数。他们常问，他们黑头发黑眼睛，五官轮廓扁平，为什么看起来跟同学们不一样。美芸小时候也有相同的经验，她是学校内唯一的亚洲人。她常和我商量，是否有责任让孩子们知道，他们在世界上并不是少数民族。

Chapter07　光明在望（5）

一封突如其来的航空邮件，带来了戏剧性的转变。香港中文大学一位教授来信问我有没有兴趣申请出任新成立的电子工程学系的主任。招聘广告已在各大报章和刊物刊登，看来我只要申请，就会获得聘用，这倒是轻而易举，而且机会来得正好。移居香港，至少可以让孩子们融入一个成员外表跟他们差不多的社会。如果我可以与标准实验所达成停职协议，在暑假期间准许我回到实验所，我也不致与光纤通讯的发展脱节。

我获聘到香港，完成了一个两年期合约后，虽然很想继续从事全职的研究工作，但在校方盛情挽留下，我多教了两年，直到第一届电子工程学学士生毕业为止。在我的工作资历上，又增加了教学和管理经验，与此同时，每个夏天我也回到标准实验所从事研究。我们在1970年底离开英国，到1974年初夏又收拾行装，准备移居美国，继续发展光纤通讯系统。我们以为，将从此与香港告别了。

在前往美国途中，我们在日本的京都稍作逗留。当地正举行一个大型的光纤通讯会议，我在会上遇到了几位标准实验所的旧同事，与他们讨论过与光纤有关的种种问题。闲谈间我隐约听到有人提到我的名字，令我忍不住竖起耳朵听个究竟。有人说：“……那高锟，他跑去教书了，只在日本停上一天，又怎会知道最新的形势？”　他不知道，我其实与标准实验所一直保持紧密的联系，而光纤研制的进展也很缓慢。制造玻璃的低温熔炉产生的杂质难以控制；高温石英的处理也只是略有寸进；准确而可靠的把两条光纤接合可行性成疑；有人尝试将液体注入纤芯，但随即放弃了这做法。最大的进展，是利用改良化学气相沉积法在石英管中做出纤芯。就在这时刻，我投入弗吉尼亚州风光如画的罗安那克（Roanoke）一家公司，在电光学产品部中开展新的研究。

虽然曾到美国公干过几次，但要到罗安那克安顿下来，我才开始慢慢认识到，罗安那克仍生活于内战前的状态。罗安那克是弗吉尼亚州最西部的一个大城市，位于雪兰多和蓝领山脉之间的雪兰多山谷南端。雪兰多山脉跨越南卡罗莱纳，北至佛蒙特。当地文化属南方文化，妇女们都温柔娴雅，热爱家庭，煮得一手好菜，把家务打理得井井有条。没有在城内住上几个世代，仍会被视为外人。

我们抵达不久，天气便转凉了，万山树木仿佛一下子开起花来，黄色的、红色的叶子掺杂相间，在蓝天的衬托下，格外明艳耀目，令人难忘。在人迹罕至的林间漫步，是定居这里最值得怀念的经验。

我们倒视当地人为外人。他们许多都没见过亚洲人，在街上和我们相遇，往往会好奇地停下来，紧盯着我们，直至我们向他们微笑一下，他们才转头继续行程。女儿在这儿首次尝到种族主义的难堪。

“Chinky、Chinky，怪脸孔！”小孩们尖叫着，将他们无聊的眼睛往上翻，扮作东方人的样子。

女儿含着泪，只想知道那些小孩为什么会说这样的话。

“他们只是无知和没有教养罢了，你应同情他们才对。他们的母亲没有教他们应有的礼貌。”

希望我的说话她能明白。

我们开车到一家杂货店购物，准备把车锁上时，一名老居民自豪地对我说：“这儿没有人锁上车门的，你们准是从外地来的，外地都不大安全，可我们这里从没有人在睡觉时把门上锁。”　他用浓重的南方口音告诉我们，“现在你们都有安心日子过了。”　。　想看书来

Chapter07　光明在望（6）

我们的确过着安心的日子，但有时还是有点不惬意。女儿的学校拒绝让她加入木工班。美芸直接跑去跟校长理论。

校长说：“如果录取了你的女儿，就有一名男孩失去加入的机会，这不行，男的需要学木工，女的不要。”

美芸说：“以前没有女同学申请学木工，不是说以后都不让女孩申请。这是歧视！”

如果我们不是在香港住过，面对不公平的事，美芸连气也不会吭一下。她不习惯公开发表意见，更拙于跟人争论。香港唤起了她对个*利的醒觉。那一天，她发现了自己的声音。她在一家邮局排队等候服务，天气十分炎热，大家都等得有点不耐烦，有一名英国人却大模大样的一下子跑到柜台前要求服务，美芸冲口而出的高喊：“喂，这里要排队轮候，请你排到后面，轮候服务。”那人听出这愤怒的声音带着伦敦口音，呆了一下，道了一声歉，灰头灰脸跑开了。

自此以后，美芸对看不过眼的事再不会忍气吞声。女儿最终也能加入木工班，而且在模型火箭制造计划中，她做的火箭飞

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