赵梓森:“中国光纤之父”的追光人生(2)

光山新闻网 林晓舟 2019-08-02 17:00:51
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在听说玻璃丝(光纤)能够通信后,赵梓森急切去湖北省图书馆查找资料,仔细研究,初步认可了光纤通信技术的可行性和巨大潜力。后又通过留学科学家钱伟长等人打听到,美国和英国等发达国家已经在研制光纤通信技术并取得初步成功。赵梓森更加坚信了自己的判断,决定开展光纤通信研究。

1974年8月,在历经长时间深入研究后,赵梓森提出石英光纤通信技术方案。方案遭到许多权威专家的质疑,“小小玻璃丝可以通信?简直是天方夜谭”。质疑声中最主要的观点是,光信号经光纤传输后,由于吸收、散射等原因引起光功率减小,影响传输距离或中继站间隔距离,导致“通信传不远听不清”。

赵梓森却坚信自己的判断。他坚持研究发现,光纤玻璃的损耗并非“必然”,而是由过渡金属离子产生,如果将其含量控制在百万分之一以下,吸收损耗就在10dB/km以下,再改进拉丝工艺和热处理技术,损耗就会降到更低,对光传输的影响也微乎其微。

这一发现使赵梓森更有了信心。他白天参加政治学习,晚上在家偷偷钻研光纤。

在一无技术、二无设备、三无人员的情况下,赵梓森开始了中国的光纤攻关。

经过再三努力说服领导,赵梓森在单位办公楼一楼厕所旁改造出一间实验室。他找来几位年轻同事做帮手,采用最简易的实验设备(电炉、试管和酒精灯等)、最简单的工艺(烧烤)和最基础的原料(四氯化硅、氧气),经过一年多时间数千次的试验,熔炼出高纯度的石英玻璃。以此试验为基础,采用化学气相沉积法绘制出300多张图纸,利用旧车床和废旧机械零件制造出一台光纤拉丝机。

一次实验中,赵梓森不小心将四氯化硅液体喷进右眼。由于氯气释放浓度太大,眼睛剧痛,晕倒在地。同事们赶紧将其送进医院。“到了医院,医生都愣住了,没见过这种情况,不会治。”赵梓森说,“后来我跟医生说,用蒸馏水冲洗眼睛,然后打吊针消炎就行。”眼睛刚一消肿,还未痊愈,赵梓森又回到了实验室。

经过近三年的努力,我国第一根实用型、短波长和阶跃型石英光纤终于诞生了。在1977年举办的“邮电部工业学大庆展览会”上,赵梓森通过自行研制的光纤,成功传输黑白电视信号,引起国家的重视。光纤通信因此被破格列为国家重点攻关项目。我国的光纤通信技术从此迈入了“快车道”。

追求真理不盲从 为我国光通信技术探索出正确路径

当时的中国,因为长期的政治运动和信息闭塞,几乎没人相信玻璃丝可以通信,而且,自主研发的试验条件不具备,既然美英等国已在研制光纤通信技术并取得初步的成功,我国是否可以引进外国产品来发展我国通信技术?

“科学没有捷径可走。通往真相的路,得自己寻找。”赵梓森意识到,虽然依靠进口光纤可以短时间内建构起我国的通信网络,但核心部件却永远被人“卡脖子”。于是,他抓住一切可能的时机,不遗余力地呼吁我国支持和发展光纤通信研究。

其实,在当时,我国多个部委和研究机构也都着手研究光通信技术。福建物质结构研究所开展激光通信研究的方案也得到相关部门的支持,并在1972年3月正式立项为国家重点科研项目“723”机,主要从事光纤波导数字通信和大气激光通信的研究。

1973年,赵梓森在发现“大气传输”存在重大缺陷后,又发现“723”机项目其实也行不通。这个项目采用的多组分玻璃光纤的提纯有极大难度,而且这种光纤的品界反射与散射导致光传输效果不佳。“项目虽然用到了半导体激光器,但只是用于提高泵浦的效率和代替水冷器等,而不是直接做光源。”赵梓森认为,“723”项目存在技术“路线错误”。