About / Advertise
Mannen bakom fiberoptiken – Charles K. Kao – får halva årets nobelpris i fysik. Andra halvan går till uppfinnarna av den digitala bildsensorn i CCD-teknik, Willard S. Boyle och George E. Smith. Priset är i år på totalt 10 miljoner kronor.
Med en fiber gjord av rent glas borde det gå att skicka ljussignaler så långt som 100 kilometer. Den insikten fick Charles K. Kao redan 1966. På den tiden hade ingen lyckats skicka optiska signaler i fibrer längre än omkring 20 meter och tekniken användes mest för medicinska undersökningar. Men Kaos teorier, visioner och entusiasm inspirerade en rad andra forskare att arbeta vidare på området. Att det var just glasets renhet som var den kritiska faktorn var en av Kaos insikter. Tidigare hade man trott att det var ojämnheter i fibern som dämpade ljussignalerna. Hans vision om att en procent av ljuset skulle nå fram efter en kilometer uppnåddes 1970.
Resten är, som det brukar heta, historia. Idag är fiberoptiken en oundgänglig del av det informationssamhälle vi lever i. Om alla optiska fibrer i världen lades efter varandra skulle de räcka 25 000 varv runt jorden. En miljard kilometer finns i bruk, och tusentals nya kilometer tillkommer varje timme. Och i dagens fibrer når minst 95 procent av ljuset fram efter en kilometer.
För sin grundläggande forskning kring fiberoptiken utsågs idag Charles K. Kao, till 2009 års nobelpristagare i fysik. Kao föddes i Shanghai 1933 och är idag medborgare i såväl USA som Storbritannien. Han doktorerade vid Imperial College i London 1965 och tjänstgjorde bland annat som teknisk direktör vid Standard Telecommunications Laboratories i Storbritannien och sedermera som vicekansler vid Chinese University of Hong Kong.
Han delar priset med Willard S. Boyle och George E. Smith från amerikanska Bell Laboratories, uppfinnarna av den digitala sensorn i CCD-teknik. Även Boyle har dubbelt medborgarskap, i USA och Kanada, medan Smith är amerikan. Boyle var fram till sin pension 1979 chef för kommunikationsvetenskap vid Bell Labs, och Smith var chef för VLSI-divisionen vid samma institution fram till sin pension 1986.
CCD-sensorn var den första elektroniska komponent som kunde fånga bilder, och var grundbulten för de första digitala kamerorna. Men fotografiska bilder var inte vad Boyle och Smith hade i åtanke. Deras plan när de skissade på en CCD år 1969 var att skapa ett bättre elektroniskt minne med hjälp av den fotoelektriska effekten (som för övrigt Albert Einstein fick nobelpris för 1921).
Något minne blev det aldrig. Men när huvuddragen till CCD:n (Charge Coupled Device, ungefär laddningskopplad enhet) blev klara så dröjde det bara någon vecka till en prototyp var framme, och forskarna insåg då vad dess produkt hade för potential. Och bara något år senare byggde Smith och Boyle in en CCD i en videokamera. 1972 kom den första sensorn med 100 x 100 pixlar i kommersiell version från Fairchild, och 1975 konstruerade Smith och Boyle en digital videokamera med upplösning tillräcklig för tv-sändningar.
Resan till kommersiell succé var dock betydligt längre. De första kamerorna med inbyggda CCD:er dök inte upp förrän 1981, och först 1986 hade sensorerna nått 1,4 miljoner pixlar. Inte förrän i mitten av 1990-talet började digitalkamerorna konkurrera ut filmkamerorna.
De första elektroniska bildsensorerna användes i stället för vetenskapliga ändamål. Redan år 1974 fotograferades månen från en satellit med hjälp av CCD och resultatet kunde skickas digitalt till jorden.
