В 1970 году мир находился на грани бума данных и коммуникаций.
Новые изобретения начали создавать необходимость передачи данных на большие расстояния. Осенью 1969 года Министерство обороны США разработало ARPAnet — предшественник Интернета, который впервые соединил Пентагон и университетские лаборатории. Такие компании, как Digital Equipment, были заняты созданием первых микрокомпьютеров размером с холодильник, которые были меньше и дешевле, чем мэйнфреймы размером с комнату, а это означало, что все больше компаний могли вести свой бизнес с помощью данных. Первые банкоматы были примитивными. Чтобы обеспечить способность машины читать, бумажные таблички с инструкциями были заполнены слегка радиоактивными элементами и требовались для отправки банковской информации клиентов через Интернет. Год спустя программист по имени Рэй Томлинсон отправил первое в мире электронное письмо и начал использовать символ @ для разделения имен и адресов.
Глобальным компаниям также возникла необходимость общаться друг с другом, но медные телефонные линии могли передавать лишь ограниченное количество звонков. Качество звука слабое, поскольку провода не передают достаточно информации для воссоздания голоса человека. Спрос настолько превысил предложение, что международные звонки в какой-то момент стоили до 4 долларов за минуту (что эквивалентно 27 долларам в 2020 году) или даже больше.
Растет потребность в передаче больших объемов данных и разговоров на большие расстояния по низкой цене. Чтобы удовлетворить эту потребность, внимание исследователей привлекла правдоподобная теория, которой помог Чарльз, в то время физик из британской Стандартной телекоммуникационной лаборатории.
Термин «оптическое волокно» появился в 1960-х годах. Но первоначально этот термин использовался для описания оптических усилителей в электронно-лучевых трубках (используемых для просмотра телевидения), компьютерных схемах и медицинских устройствах. Техника работает только на коротких дистанциях. Когда расстояние достигает около 20 метров (около 65 футов), сигнал практически полностью пропадает.
Као был первым, кто предположил, что мир может быть связан в форме света посредством оптических волокон. В основополагающей статье, опубликованной в 1966 году, доктор Као написал, что оптические волокна теоретически могут намного превосходить медные провода или радиосигналы. Проблема заключается в примесях в стекле, которые также вызывают то, что ученые называют «затуханием» сигналов. Ученым удалось найти «оптическое волокно с низкими потерями«стекло, которое может передавать свет на большие расстояния без заметной потери света». Гипотеза Као заключалась в том, что, очистив стекло, тонкие пучки волокон смогут передавать большие объемы данных на большие расстояния с минимальной потерей сигнала.
Но никто не знал, как сделать такое очищенное волокно. Британское почтовое отделение, отвечавшее за британскую телефонную систему, обратилось к компании Corning за помощью в поиске нового типа кабеля высокой пропускной способности. Компания Corning назначила физика Роберта Маурера руководителем двух новых молодых исследователей: физика-экспериментатора Дональда Кека и химика по стеклу Питера Шульца для работы над проектом.
Однако путь к инновациям позволит избежать разочарований, вызванных многочисленными неудачными экспериментами. За это время ученые испробовали множество комбинаций стекол и провели эксперименты, основанные на различных размерах конструкций и методах производства, чтобы создать и очистить стеклянные компоненты, необходимые для экспериментов. Одной из задач было объединить два типа стекла в одно волокно. В каждом тесте технические специалисты вытягивали волокно из стеклянного блока, помещенного рядом в печь, а затем прикрепляли волокно к другому, образуя единое волокно.
Вечером пятницы в августе 1970 года Кек готовился поместить в устройство для испытаний недавно разработанный командой прототип нового оптического волокна. Хотя ему не терпится начать выходные, Кек хочет опробовать последние результаты, прежде чем отправиться домой. Он наклонился над микроскопом и был ошеломлен ярким светом. «Это было самое великолепное зрелище, которое я когда-либо видел», — описывал позже Кек. Потери света измеряются в децибелах, и теория доктора Као работает только в том случае, если светосила стекла теряет менее 20 децибел. Импульс света, проходящий через новое волокно, составляет от 16 до 17 децибел. Кек сказал, что в тот день он почувствовал дух Эдисона в своей лаборатории, и написал: «Ух ты!» в блокноте. .
Как описано в заявке на патент, «световодное волокно» представляет собойоптоволокнокоторый может передавать в 65,000 раз больше информации, чем медный провод. Четыре года спустя этот «вау» момент летом 1970 года был увековечен патентом США № 3711,262.
Прошло девять лет с тех пор, как Corning начала массовое производство оптоволокна. Компаниям потребовалось еще несколько лет, чтобы начать использовать подводные оптоволоконные кабели, которые соединили бы континенты и предоставили бы людям недорогой способ общения. Однако тот августовский полдень 1970 года всегда отмечал начало коммуникационной революции, которая в конечном итоге помогла изменить мир.
