1970年的世界在数据和通信爆炸的边缘摇摇欲坠。
新发明开始产生长距离传输数据的需求。1969年秋天,美国国防部启动了阿帕网,这是连接五角大楼和大学实验室的互联网先驱。像Digital Equipment这样的公司正在制造第一台冰箱大小的微型计算机,比房间大小的大型机更小、更便宜,这意味着更多的公司可以使用数据来运营他们的业务。第一批atm机仍然非常原始,纸质收据有轻微的放射性,无法读取,需要连接起来才能发送消费者银行信息。又过了一年,一位名叫雷·汤姆林森(Ray Tomlinson)的计算机程序员发出了世界上第一封电子邮件,他开始使用@符号将姓名与用户地址分开。
当铜质电话线只能承载有限的通话量时,全球企业需要彼此交流。声音质量很低,因为线路不能携带足够的信息来完全重现一个人的声音。需求远远超过供应,以至于国际长途每分钟可能要花费4美元(相当于2020年的每分钟27美元)或更多。
人们越来越需要以低成本远距离传输大量数据和对话。由于英国标准电信实验室(Standard Telecommunication Laboratories)的物理学家高锟(Charles Kao)的研究,当时的研究人员有了一个可行的理论。
“光纤”一词在20世纪60年代被创造出来。但最初这个术语是用于阴极射线管(用于看电视)、计算机电路和医疗设备中的光增强器。该技术仅在光需要传播较短距离时才有效。大约20米(约65英尺)后,信号几乎完全消失。
花王是第一个看到以光纤为媒介的光连接世界的人。在1966年发表的一篇开创性论文中,高锟写道,从理论上讲,光纤可能远远优于铜缆或无线电信号。问题在于玻璃中的杂质,这导致了科学家称之为“衰减”的信号损失。挑战在于找到一种“低损耗光纤”——一种可以长距离传输光而不会有明显光损耗的玻璃。Kao假设,通过净化玻璃,细束光纤将能够在最小的信号损失下远距离传输大量数据。
但当时还没有人知道如何制造这种纯化纤维。同时负责英国电话系统的英国邮局(British Post Office)向康宁寻求帮助,以寻找新型的大容量数据线。康宁指派一位物理学家罗伯特·毛雷尔(Robert Maurer)领导一个团队,其中包括两位新加入公司的年轻研究人员:实验物理学家唐纳德·凯克(Donald Keck)和玻璃化学家彼得·舒尔茨(Peter Schultz)。
然而,创新之路总是令人沮丧,处处可见失误和失败的实验。这导致了无数的玻璃组合,以及不同设计尺寸和生产方法的实验,以创造和净化他们正在实验的组合物。该团队面临的挑战之一是将两个玻璃结合成一根纤维。在每一次测试中,工人们都需要从放置在熔炉里的玻璃块中拉出纤维,然后把它们套在一起,形成一根纤维。