211service.com
Tegning af optiske fibre
I dag ser de optiske fibre, der bærer telefonopkald og internettrafik (såvel som billeder af patienters indre gennem endoskoper), ud til at have eksisteret for evigt. Faktisk går den grundlæggende idé om at bruge glasstænger til at lede lys tilbage i det mindste til 1840'erne. Men problemet med at gøre en glasoverflade glat nok til at transmittere lys tog mere end et århundrede at løse. I sidste ende var det en bachelors weekendspil, der gav pote.
Fibre starter glat, men når de er bundtet sammen for at overføre billeder eller andre data, ridser deres overflader hinanden og lader lys sive ud. Forskere troede, at en beklædning, eller isolering, lavet af et materiale, der er mindre optisk tæt end glas, ville reflektere lyset tilbage inde i fibrene. Men forsøg med materialer fra margarine til bivoks skuffede alle.
Denne historie var en del af vores november 2001-udgave
- Se resten af problemet
- Abonner
Så fik Larry Curtiss en brainstorm. I 1956 var Curtiss junior ved University of Michigan, der arbejdede på at bygge et fleksibelt fiberoptisk endoskop til at undersøge maven. Da bare fibre ikke virkede, spekulerede han på, om det kunne pakkes ind i en anden slags glas. Han vidste, at eftersom glasrøret, der blev brugt i kemilaboratorier, var mindre optisk tæt end de stænger, han testede, skulle det fange lys inde i fiberens kerne. Hans idé var at glide kernestangen ind i sådanne rør, smelte dem sammen og derefter trække glasbeklædte fibre ud af det varme materiale. Men flere fysikprofessorer fortalte ham, at glasbelægningen ville revne og gøre den ubrugelig. De foreslog, at han holdt sig til plastik i stedet.
Den 8. december 1956 rejste professorerne til en konference, så Curtiss besluttede at prøve glasrøret. Han smeltede det omkring en stang og gik væk fra ovnen og trak en tynd glasfiber ud. Jeg var 40 fod nede af gangen, og jeg kunne stadig se gløden fra fiberen, husker Curtiss. Fiberen transmitterede lys hele vejen ned ad gangen - meget længere end nødvendigt for et endoskop. Curtiss samlede sine tidlige fibre ved at vikle dem rundt om havregrynskasser som ovenstående. Inden for 10 uger havde gastroenterolog Basil Hirschowitz undersøgt en patients sår gennem et endoskop lavet af de nye fibre.
Fiberoptisk medicinsk billeddannelse var slukket og kørte. I begyndelsen af 1960'erne begyndte kommunikationsforskere at bruge glasbeklædte fibre til at transmittere stemmedata. Men mens Curtiss' væsentlige idé holdt stik, skulle fibrene, der blev brugt i kommunikation, fremstilles af meget renere glas ved hjælp af anden teknologi - så patentet, han modtog, strakte sig ikke til dette område. Med base i Concord, MA, arbejder Curtiss stadig som konsulent inden for optisk fiber.