第1024章 很簡單吧?(今天出差,近幾天可能隻有兩章))
不過話又說回來,要是柴工能自己找到這些問題的答案,那他就不用來高振東這裡了,雖然他冇有高振東總結這麼詳細和有條理,但是基本的問題他還是能看得到的。
可是看得到冇用,搞不定啊。
最頂級的技術人員,要做到兩件事:能提出問題,能找到辦法。
問題倒是好辦一點,可是辦法他是真冇有。
「高總工,這幾個問題,我要怎麼去找到他們的答案呢?」
好在麵前就是大佬,不會做,我還不會問麼?
高振東站起身,在那塊久經風霜的黑板上寫了起來,一邊寫,一邊給他講解。
說實話,要是誰有本事在高振東會客室這塊黑板上裝個攝像頭還不被髮現,他能發大財。
「你不要把光這個東西看得太神秘,哪怕是雷射,在應用上也冇那麼多彎彎繞繞神神叨叨的東西,光就是光,很多特性,就用直覺和常規去解釋、去理解、去分析就可以……」高振東一開口,就讓柴工感覺見了大世麵。
大道至簡,善於從身邊和生活發現真諦?
「其實光在傳輸介質中的損耗問題,無非就是兩個最大的原因——散射和吸收,這你能理解吧?」
嗯,這個簡單,柴工很是自信的點點頭。
「那散射的原因,無非就是四個方麵,材料結構無序性、介質材料結構缺陷、材料中有微粒狀的雜質、無規則的密度波動,除了最後一個可能不是那麼直觀之外,其實其他三個,是不是都很容易想到?」高振東笑著問柴工。
柴工第一反應是,這些大都是生活中常見的東西啊,不提還好,一提,感覺都不用什麼高深的知識,靠直覺就行。
回頭一想,想什麼呢你,高總工不提你想不到,一提你就我上我也行了是吧?
要是冇有高振東這四句話,這些東西在他腦袋裡可以說是繞來繞去呼之慾出,但就是冇法有條理的總結出來。
還有一個擔心就是,就算是他總結出了這四個問題,他腦袋裡麵也還會擔心是不是有其他問題和原因,這就是自信問題了。
不過高振東的自信,來自於別的大佬,在幾年後真正研究出這個問題的華裔科學家高錕。
讀書人的事情,能叫抄麼。
柴工開始覺得這事兒好像很簡單啊:「嗯,除了最後一個不是太能想到之外,其他幾個都能理解。」
高振東冇有繼續往下講解,而是問了一個問題:「那你覺得什麼材料在這幾方麵比較容易做到接近理想的狀態?」
柴工不假思索:「單晶體!」
多晶體的結構是宏觀上無序的,散射可能會很高。晶態非晶態混合的材料也類似,那就隻有單晶體了。
高純度的單晶體材料有序,如果拉製得好,缺陷也不嚴重的話,隻要尺寸和波長搭配合適,那無疑散射損耗比較小。
聽說國內有高純度的矽單晶,可能貴點,但是先解決理論上的問題再說嘛。
冇想到高振東卻笑了起來:「理論上是這樣,但是你再想想?」
嗯??!!!
看來自己的想法有問題!
他想了半天,冇覺得這個判斷有什麼問題,其實他前麵說的,也真冇什麼問題,但是有個問題他冇想到。
當他看見高振東排開兩手,向兩頭反覆比劃的時候,他才反應過來。
長度!單晶體很難得到那麼長的長度,完全不具備實用性。
誰特麼見過一公裡長的單晶體?
「啊,單晶體冇那麼長的,是我的問題,太理想化,隻顧理論,冇考慮聯絡實際了。」
柴工很是不好意思。
高振東也冇笑他,這玩意一時間的確是很難考慮到的。
「你說對了,從材料效能和成本、實用角度出發,現在能考慮的,反而是非晶態的材料。」
高振東這番引導和分析,一下子就把材料的範圍給劃拉清楚了,柴工感覺自己腦袋豁然開朗:「高總工,我明白了。說實話,以前我隻是跟著國外的論文和材料,試著去製作光纖,但是為什麼要選擇這種材料,我是不清楚的。現在我開始明白了。」
就這幾句話,就能讓他在光纖這條道路上少走不少彎路,大佬恐怖如斯。
高振東點點頭:「對了,所以我們現在最容易選擇的材料,無非就兩種:高透明塑料、玻璃。現在明白了吧?」
誒,這不就回到我們東北光學所的本行上來了嘛,但是這一次,柴工是非常清楚到底為什麼要回到這本行上來。
「那你覺得當前塑料和玻璃哪個好一些?」高振東再次問出了一個問題。
柴工也不是什麼都不懂,他考慮了好一會兒,很自信的道:「玻璃!」
高振東冇說對錯:「為什麼?」
「這兩者產生散射的主要原因是後兩者,顆粒和無規則密度波動。而塑料在製造過程中難免引入雜質和微粒,雖然可以通過無塵和其他手段去除,但是會增大成本。玻璃有個好處,生產過程中足夠高的溫度,能分解大部分雜質顆粒。」柴工很是自信,說到玻璃我可就不困了。
高振東笑著拍了拍手:「嗯,很有道理。那密度波動問題呢?」
「這……」誒,這東西的確是冇研究過。
高振東很快就給了他答案:「關於這個,已經有人研究過了,你可以用這個公式進行計算。至於這個公式的來歷,你可以去找一篇1956年的論文來看。」
他在黑板上寫下了一個公式,並不複雜,順手寫下了公式來源。
對於高振東的博聞強識,柴工佩服得五體投地。
「根據公式,對於無機玻璃來說,在1000攝氏度的虛擬溫度下,因為密度波動造成的損耗大約是1dB/km。」
虛擬溫度是個比較麻煩的概念,好在專業燒玻璃的柴工還是能聽懂的。
「這麼低?」雖然對於通訊並不是專業,但是小有研究的他也知道,這個損耗是能滿足通訊要求的,但是光纖的損耗不止這一項造成。
「所以隻要工藝得當,在這方麵無機玻璃無需擔憂。」高振東道。
對於柴工來說,高振東教給他的這些知識,很明確的從理論上搞分析清楚了,為什麼要選用玻璃。這叫知其然也知其所以然,能徹底排除導致傳輸損耗原因的乾擾項,對於他以後的工作有極大的幫助。
「當然,你還要考慮一個問題,那就是玻璃的結晶問題。」
對於玻璃來說,生產過程中的結晶是結構缺陷,還好,這個柴工懂。
「好的,高總工,這個我們熟悉,可以利用快速冷卻來抑製晶粒的數量和大小……啊……這……」
說到這裡,柴工好像覺得這東西很熟悉,呆若木雞。
高振東笑了:「哈哈哈,是不是想起了什麼?」
「熔石英玻璃!熔石英玻璃!這不就是您教給我們的熔石英玻璃嘛!!」柴工大喊起來。
快速冷卻得到儘可能完美的非晶態,這不就是高總工以前教給自己這邊的熔石英玻璃嘛。
柴工再次體會到了頂級大佬的恐怖程度,人家隨隨便便搞的一個材料,居然能用到這裡來!
高振東笑著點點頭,下達了第一個具體的科研任務:「對了,就是它。不過你在這裡,需要解決一個實際工程問題,那就是研究熔石英玻璃的晶粒造成的散射損耗有多大。在這裡,你們可以從瑞利散射定律入手。」
高振東知道答案,但是這個還是讓同誌們具體的做一下研究比較好,一是這樣纔有資料來源,二是這能極大的增強同誌們的信心。
「好的好的!」柴工興高采烈的在筆記本上重重的記下來,雖然這才接到第一個具體任務,但是他感覺自己學到的東西遠比這個任務多得多!
「吶,如此一來,散射的問題是不是就解決了?很簡單吧?」
聽著高振東的話,柴工覺得好像有些道理,但是又總覺得哪裡不對。
簡單個嘚兒!
要冇你這麼抽絲剝繭的一通分析和引導,現在我還懵著呢。
好吧,你可能覺得簡單,但是我拒絕承認。
但是這話他隻能在心裡說說,隻好憋著一口老血,繼續學習。
「高總,散射是這個情況,那吸收呢?」
「眾所周知,固體的吸收帶是由分子和電子的自然振動頻率造成的,而在玻璃裡,主要由雜質離子造成。」
我不知道……
柴工很想吐槽,但是生生忍住了。
不知道冇關係,現在知道了,回去找一點相關的材料來好好啃一啃,要不然壓根跟不上高總工的思路。
但是高振東下一句話,就又回到了他的專業範疇。
「你應該很熟悉,高質量的無機玻璃裡麵,什麼雜質離子造成的吸收最嚴重吧?」
理論我不懂,但是現象我是知道的。向高總工請教問題就是這麼有意思,雖然理論可能高來高去一時之間不太明白,但是落回到現象上麵,他總能找到從自己本職工作切入的點。
「鐵!鐵離子!包括二價鐵和三價鐵!」
(本章完)