Последний Google Doodle отмечает 88-летие со дня рождения покойного Чарльза К. Као, пионерского инженера, стоявшего за оптоволоконной связью, широко используемой в современном интернете.
Чарльз К. Као и оптоволокно
Чарльз Куэн Као родился 4 ноября 1933 года в Шанхае. С юных лет он изучал английский и французский языки, а также классические китайские тексты. В 1948 году Као с семьей переехал в Британский Гонконг, что дало ему возможность получить образование в области электротехники в университетах Англии.
В 1960-х годах, во время обучения в докторантуре Лондонского университета, Као работал в исследовательской лаборатории Standard Telephone and Cables (STC) в Харлоу, Эссекс. Там Чарльз К. Као и его коллеги экспериментировали с оптическими волокнами — специально разработанными тонкими стеклянными нитями, способными отражать свет, часто от лазера, от одного конца волокна к другому.
Для передачи данных оптоволокно может работать во многом как металлические провода, отправляя обычные 1 и 0 двоичного кода путем быстрого включения и выключения лазера в соответствии с передаваемыми данными. Однако, в отличие от металлических проводов, оптические волокна не подвержены электромагнитным помехам, что делало эту технологию очень перспективной для ученых и инженеров.
В то время технология оптоволокна использовалась для различных других целей, включая освещение и передачу изображений, но некоторые находили оптоволокно слишком ненадежным — или с высокими потерями — для высокоскоростной передачи данных. Као и его коллеги в STC смогли доказать, что причиной деградации оптоволоконных сигналов были несовершенства самих волокон, а точнее — материал, из которого они были изготовлены.
Путем множества экспериментов они в конечном итоге обнаружили, что стекло на основе диоксида кремния может обладать достаточной чистотой для передачи сигналов на большие расстояния, и до сих пор стекло на основе диоксида кремния является стандартом для оптоволокна. Конечно, с тех пор компании еще больше повысили чистоту своего стекла, что позволило волокну передавать лазерный свет на большие расстояния до ухудшения качества.
В 1977 году General Telephone and Electronics, американский телекоммуникационный провайдер, вошел в историю, направив телефонные звонки через оптоволоконную сеть в Калифорнии, и с тех пор все только набирало обороты. Со своей стороны, Као продолжал смотреть вперед, как руководя текущими исследованиями в области оптоволокна, так и, в 1983 году, делясь своим видением использования оптоволокна для лучшего соединения мира через подводные кабели. Всего через пять лет TAT-8 был проложен через Атлантический океан, соединив Северную Америку с Европой.
За прошедшие с тех пор десятилетия использование оптоволокна экспоненциально возросло, особенно с появлением и развитием Интернета. Теперь, помимо подводного оптоволокна, соединяющего континенты мира, и оптоволоконных «магистральных» сетей, которые интернет-провайдеры используют для соединения частей страны, также возможно получить прямое оптоволоконное подключение к Интернету в вашем собственном доме. Читая эту статью, ваш интернет-трафик, скорее всего, проходил через оптоволоконный кабель.
Поэтому, просматривая сегодня Интернет, обязательно вспомните Чарльза К. Као и многих других инженеров, которые сделали возможным соединение мира на невероятно высоких скоростях.
Google Doodle в честь Чарльза К. Као
Сегодняшний анимированный Google Doodle в честь Чарльза К. Као показывает самого ученого, работающего с лазером, направленным на оптоволоконный кабель. Конечно же, как и в любом Google Doodle, кабель хитро изогнут, чтобы написать слово «Google».
Внутри самого кабеля можно увидеть основной принцип работы оптоволокна. Свет входит с одного конца, и по мере изгиба кабеля свет отражается от стенки кабеля. Отражаясь вперед, лазерный свет достигает другого конца кабеля, где он преобразуется в двоичный код.
В качестве интересной детали, двоичный код, показанный на рисунке — «01001011 01000001 01001111» — может быть преобразован в буквы, которые составляют «KAO», в честь Чарльза К. Као.