强推被分享过无数次的《奇妙的发明》，值得反复读！(9)

应该说明，纤维光学并非他们首创。大家知道，光从光密媒质(折射率大)射向光疏媒质(折射率小)时，如果入射角大于临界角，就会发生全反射。光导纤维就是根据这个原理。早在1910年，著名物理学家德拜(P·Debye)和他的合作者洪德罗斯(Hondros)就对介质波导做了详尽的理论分析。到了50年代，用玻璃做成可弯曲的光束管道，可以使医生能够看到人体内部，这就是所谓的内窥镜，直到现在还有广泛应用。然而，内窥镜采用的光纤是玻璃制品，其衰减率大于1000dB/km，只适用于长度不超过1～2米的仪器传光传像，根本不能用于长距离通信。即使在1960年发明了激光器之后，用激光器作光源，由于光纤的衰减率如此之大，也无法利用光纤进行长距离通信。
激光器的发明使人们对历史悠久的光学刮目相看。完全有理由相信，以激光为主体的光通信时代即将到来，这一认识促使人们加强对光通信的研究。当时微波已经是远距离通信，包括电视和电话的重要媒介。而微波既可经空气传送，也可经波导传输。人们很自然地想到激光也应该能够像微波那样，经空气直接传送或经空腔光学波导传输。人们普遍认为，只要把微波技术扩展到光传输，就可实现远距离光通信。例如，美国贝尔电话公司的贝尔实验室就在致力于这方面的研究，当时高容量电话系统是靠微波在一系列塔架之间从空气中传送，就像多年来一直在用的微波电视传送一样，贝尔实验室的科学家用激光器做了一个模拟器，建在新泽西州的赫尔姆戴尔(Helmdel)的主实验室和附近的克罗福德山实验室的屋顶之间，经过多次试验，没有取得预期效果。他们很快发现，空气并不像看起来那样纯净，雨、雪或浓雾都能使信号强度大大衰减，例如：
经过2.6km的路程信号竟衰减了60dB以上。显然，从空中直接传送光信号很难满足高容量通信的需要。
贝尔实验室同时还在进行另一套试验方案。从1950年开始，微波工程师米勒(S·E·Miller)就带领一个小组在克罗福德山研制一种空腔波导，专门用于60GHz的微波(频率为60GHz的微波，其波长约为5毫米，所以也叫毫米波)，这种微波在空气中衰减很快，因此采用波导管进行传输。他们的毫米波导管内径是5cm，传输的是单模，以毫米波为载体，把语言数字化，并通过毫米波导管传输，其能力为160Mbit/s(兆比特/秒)。米勒小组相信，把空腔波导概念推广到光波领域，有可能形成下一代新的通信技术。许多有名望的通信工程师也都是这样想的。