激光界的“诺贝尔奖”来了！获奖者在掺铒光纤扩大器上取得打破

  2021 年 9 月，David Payne 先生因其在光纤范畴的开创性研讨而取得了 Berthold Leibinger 未来奖。这位南安普顿大学的教授也是该国际奖项的第八位获奖者。而上一届该奖项的得主正是国际光刻机巨子荷兰阿斯麦（ASML）公司的三位研讨人员。

  David Payne 先生因其在光纤范畴的创造性研讨，也便是掺铒光纤扩大器（EDFA）而出名，也因而 取得了 Berthold Leibinger 未来奖。

  该奖项的创始人是通快集团前总裁 Berthold Leibinger 先生，并以其姓名来命名，一起建立基金会奖赏激光技能立异人才。遵循其创始人的志愿，该基金会现在依然致力于激光技能的开展。Berthold Leibinger 奖分为立异奖和未来奖。Berthold Leibinger 立异奖每两年举办一次，首要鼓舞激光技能方面的立异，不管这些立异的激光光源或使用是由研讨中心开发的，仍是工业研讨和开发的效果，都有时机取得。

  而 Berthold Leibinger 未来奖是对激光研讨中的里程碑式的赞誉。在商场和技能开展的推进下，激光技能的研讨和使用日趋重要。但是，一般群众在很大程度上依然不了解这项技能的重要性。激光技能在许多范畴中发挥着关键作用，如微处理、增材制作、量子核算、快速数据传输、精细丈量或根据光的确诊等。此外，激光器现在既能缩小体积，成为芯片传感器中的量子点发射器，也能开展成人类有史以来最高单位体积内的包括的能量的大型研讨体系。

  假如 David Payne 先生不是对物理学感兴趣，那么咱们现在或许就无法享用晚上看电影，举办视频会议，也没有方法进行挖掘比特币等互联网活动。自 20 世纪 70 时代以来，Payne 先生一直在进行光子学、电信和光学传感器范畴的研讨。他的团队多次成功地对光纤技能进行了重要的改善。

  Payne 先生在 1985 年取得了重大打破，由于他给人类带来了 EDFA (erbium-doped fiber amplifier)，也便是掺铒光纤扩大器。它的原理是用稀土污染硅质光纤，也便是对其进行掺杂。这种“杂质”扩大了光纤中的光线。使得光信号第一次可以终究靠光缆进行长间隔无损传输。曾经，一般的光缆最多只能传输 100 公里，想传输更远间隔就必须用贵重的电子扩大器。突然间，光缆竟成为全国际电信革新的“鸣枪”！第一条 EDFA 海底电缆 10 年内在美国和欧洲之间成功铺设。但其时电缆的首要用途是打电话，所以电缆的功能是以在线路上可一起运转的电话数量来衡量的。旧铜缆只能一起运转几百至几千个来电，而 Payne 的掺杂光纤独自就能承载数十万个来电。

  David Payne 先生是南安普顿大学光电子学研讨中心的创始人，该研讨中心也是现在国际上抢先的光子研讨中心之一。

  当今，用于互联网的全球数据传输的电缆功能以每秒千兆位的速度来衡量。20 世纪 90 时代，还只停留在每秒几兆的速度；波分复用等技能的呈现让电缆可以到达每秒 100 兆位的速度。互联网是一条巨大的、看不见的高速公路，而 David Payne 先生便是把沥青替代了旧的公路路面。