台报报纸报道《通信用玻璃纤维研究的发展》
【本刊讯】台湾《青年战士报》三月六日刊载一篇题为《通信用玻璃纤维研究的发展》的报道,转载如下:
英国皇家艺术学院工业设计系主任密夏·勃拉克教授说:工业设计师是一种特殊的工程师,是科学与艺术家的综合体,主要是新材料,获取新的效果。
德国阿恒研究所,在通信用玻璃纤维研究发展方面,就是一个成功的实例。
近年来,由于电脑资料的传送,传真系统等新通信方式的出现,以及电话、电报的不断增加,通信线路容量一直不敷需要,于是,如何解决,就成为工业设计师的新工作目标。
理论上,利用光作为信号的载波,可获得较宽广的频界,使信号传送更为容易。于是首先考虑用玻璃纤维来传送光脉冲,其每根微细的纤维,就可同时传送大量信号。可是使用这种新的传送导体,还有两个问题需要解决。
其一是光信号由玻璃纤维传送时,因其有散射及纤维的吸收,会使信号发生衰减现象。
其二是信号会有分散情形。
如果信号衰减就无法远送,分散则会减少传送的容量。
经过设计师的研究,这两个问题可由玻璃纤维的质地与构造上来解决。如果质地纯度高,含杂质在一亿分之一以下,而玻璃纤维由一层折射率较低的玻璃鞘,包着一条折射率较高的玻璃心所构成的话,则问题就能解决了。
由理论到试制品完成之后,接着就是实验,当固态雷射所发出的细小光线通过这种纤维丝时,就因纤维吸收率小,又不会散射等在设计上所改良的部分,在使得信号的频幅及在传送中失真减到最低点,并且也增加了纤维的信号传送容量。
但是,这么纯的纤维由哪里来?
阿恒研究所的工业设计师们,经过不断的研究,终于采用了一种改良的化学蒸气附着法。
用这种蒸气附着法制成的超高纯度石英纤维,使信号传送容量大为提高,一公里长的衰减如为一·四分贝时,其频界宽度竟高达一·五G赫,而目前世界上最大容量的电缆,其频界宽度只有六十M赫。
改良的化学蒸气附着法,是在一条内径只有约一百微米的纯石英玻璃管内,注入氯化矽气,氧气及有挥发性的氯化锗或氯化硼等浓液,再在管外用微波促动管内物质局部形成高度离子化的气浆。
气浆的范围内就起化学作用,在管的内壁上附着一层极薄的浓液玻璃,微波效射头即沿着石英管继续不断的来回移动,使管内的气浆也随着管内来回移动,使浓液玻璃一层再一层地附着在石英管的内壁上,直到数百或数千层为止。
然后以高温加热,直到石英管内的物质变成实心细条为止,再把石英管抽出,就成为外径仅一百微米而线心直径只有约五十微米的玻璃纤维了。
工业设计人员,又将二百公尺长新玻璃纤维,以及一条三十公尺长旧有化学蒸气附着法制成的一般玻璃纤维,分别绕在两个元筒上,做光学性能的实验。
他们以相同强度的氦氖雷射从一端加以照射,三十公尺长的旧式玻璃纤维,只有百分之一雷射光到另一端,二百公尺长改良化学蒸气附着法制成的玻璃纤维,却能将雷射光百分之六十五传至另一端。
这项科技成就,就是由特殊工程师们完成的,他们包含了科学家、艺术家、经济学家与市场学家等等;他们也就是工业设计工程师。

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