A fizikai Nobel-díj egyik felét az optikai szálak tökéletesítéséért ítélte oda a Nobel Bizottság Charles Kuen Kao hongkongi születésű brit kutatónak. A fény vezetésének ötlete már jóval Kao munkássága előtt felmerült. 1841-ben Jean-Daniel Colladon, a Genfi Egyetem fizikusa fedezte fel, hogy a fény egy vízsugárban vezethető; a francia Jacques Babinet ugyanebben az időben hasonló kísérleteket végzett, sőt az ötletet kiterjesztette meghajlított üvegrudakra is. A fény vezetése végül Tyndall révén kapott nagyobb nyilvánosságot, aki 1854-ben a híres Royal Societyben mutatta be, hogy hogyan vezethető a fény vízsugárban. A felfedezést később látványossági elemként használták a párizsi világkiállításon, ahol színes kutakat helyeztek el.
Az optikai szálak kutatása az ötvenes években kezdett el felívelni, ekkor jöttek rá arra, hogy a fény terjedése kedvezőbb, ha az optikai szál magjának nagyobb a törésmutatója, mint a köpenyé. Ekkor ugyanis a teljes visszaverődésként ismert optikai jelenség miatt a fény a köpenyről visszaverődve halad előre a szálban. 1954-ben a londoni Imperial College kutatói egy néhány ezer szálból álló, majdnem egyméteres köteget készítettek, amelynek optikai tulajdonságai már kedvezőek voltak, és a felfedezés ipari hasznosítása azonnal elkezdődött. A korai optikai szálak vesztesége azonban még igen jelentős volt. Ekkor jelent meg a színen a frissen doktorált Kao, aki a hatvanas évek második felében bebizonyította, hogy az optikai veszteségek szinte kizárólag az üvegben meglévő szennyeződéseknek, elsősorban a vas-ionoknak köszönhetők, a szál hajlításakor fellépő veszteségek ugyanis elenyészőek. Mindezeket követően Kao a szilícium-dioxidban megtalálta az ideális optikaiszál-anyagot, amelynek törésmutatója és tisztasága kiváló fényvezetést eredményez.
Kao felfedezését követően az optikai szálak hamar megjelentek a legkülönfélébb alkalmazásokban - a telekommunikációtól kezdve az orvostudományon keresztül a hírszerzésig -, szó szerint behálózták a világot.
2009. 10. 16. (XIII/42)
