赵梓森：中国第一根光纤的制造者

20世纪70年代，美、英国等国家在光纤通信技术上取得了初步成功，一位中国科学家敏锐意识到这是我国通信技术赶超世界的有利时机。于是不等不靠，立刻撸起袖子加油干，日夜埋首实验室，甚至差点炸瞎自己的眼睛。就这样，他带领几个人的团队，在一个废弃洗手间改装的简陋实验室中，“抻”出了中国第一根光纤。

他就是中国光纤通信技术的主要奠基人和开拓者，中国工程院院士——赵梓森。

坚定光纤之路

1971年，赵梓森牵头负责武汉邮电科学研究院的“激光大气传输通信”国家科研项目。为了解决进展慢、仪器设备不足的问题，他将天线搬到屋顶，利用太阳校正了天线，之后他又把整个激光大气通信设备，搬到当时武汉市最高的建筑——六渡桥的水塔和水运工程学院的某高楼，实现了“大气传输激光通信”，有效传输距离从8米迅速提高到10公里。

这次实验的成功并没有让赵梓森沉浸在喜悦中，反而引发了他更深层次的思考：大气传输光通信无法实现全天候通信，碰上雨、雪、雾等天气，装置就失灵了，必须寻求“替代物”。在钱伟长等科学家的帮助下，赵梓森广泛搜寻资料，他得知美国和英国等发达国家已经在研究光纤通信技术，经过深入准备后，赵梓森决定开展光纤通信研究，并于1974年8月提出了石英光纤通信技术方案。

在当时，普遍认为小小的玻璃丝是无法通信的，质疑中最主要的观点认为“光信号经光纤传输后，由于吸收、散射等原因引起光功率减小，影响传输距离或中继站间隔距离，导致通信传不远听不清”。

赵梓森在熔炼车床前工作（左二）

赵梓森却始终坚信自己的判断。他研究发现，光纤玻璃的损耗并非“必然”，而是由过渡金属离子产生，如果将其含量控制在百万分之一以下，吸收损耗就在10dB/km以下，再改进拉丝工艺和热处理技术，损耗就会降到更低，对光传输的影响也微乎其微。

赵梓森看见了曙光，也更加坚定了自己的光纤之路。在一无技术、二无设备、三无人员的情况下，赵梓森开始了中国的光纤攻关。当时，赵梓森在单位办公楼改造出了一间简易实验室。他找来几位年轻同事做帮手，采用最简陋的实验设备（电炉、试管和酒精灯等）、最简单的工艺（烧烤）和最基础的原料（四氯化硅、氧气），经过一年多时间数千次的试验，熔炼出高纯度的石英玻璃。以此试验为基础，采用化学气相沉积法绘制出300多张图纸，利用旧车床和废旧机械零件制造出一台光纤拉丝机。

危险中结出的果实

“我经历过很多次失败。我是研究通信的，而玻璃属于材料学，我对这个领域并不了解，我就到武大去请教一些教授。做化学实验时，我曾中毒到医院抢救，还多次发生氢气爆炸。”回忆科研经历时，赵梓森曾这样描述。

短短带过的一句话中，可见当时研究的艰辛。赵梓森记得在一次实验中，不小心将四氯化硅液体喷进右眼。由于氯气释放浓度太大，眼睛剧痛，晕倒在地。同事们赶紧将其送进医院。未曾见过这种病例的医生对此束手无策，还是赵梓森自己提出用蒸馏水冲洗眼睛，打吊针消炎的方法。眼睛刚一消肿还未痊愈，赵梓森便又回到了实验室。

赵梓森指导光缆制造（左四）

功夫不负有心人，经过近三年的努力，我国第一根实用型、短波长和阶跃型石英光纤终于诞生了。在1977年举办的“邮电部工业学大庆展览会”上，赵梓森通过自行研制的光纤，成功传输黑白电视信号。光纤通信也因此被破格列为国家重点攻关项目，我国的光纤通信技术从此迈入了“快车道”。

“通往真相的路，得自己寻找”

想要实现光纤通信，光纤、激光器、通信机是三个基本要素。虽然已经制造出光纤，但是面对激光器和通信机的技术空白，和当时落后的生产设备和工艺条件，光纤通信在我国的推广使用面临很大困境。

赵梓森没有放弃自主创新之路，拉出第一根光纤之后，他和团队又历经近三年的试制探索，于1980年4月使拉制出的长波长光纤最低损耗值在1.55nm处达到0.29dB/km，最终达到实践应用的要求。在赵梓森及其团队努力下，长江激光终于生产出我国第一个享有自主知识产权的长波长半导体激光器，成功摆脱了对国外技术的依赖。

之后，随着半导体集成块研发取得突破，通信机问题也很快得到解决。赵梓森及其团队利用集成块研制出了数字式通信机（PCM机）二代机和三代机。自此，光纤通信开始真正进入商用检验。

1987年，赵梓森在光缆现场指导工人工作（左三）

针对光纤在长距离传输时发生的意外断裂情况，赵梓森无数次从睡梦中被叫醒，赶往几十公里外寻找断点、修理光纤。若干年后，曾经的同事、武汉邮电科学研究院总顾问毛谦谈起光纤通信实用化阶段的艰辛时，印象最深的还是一次次不分昼夜、不分寒暑随叫随到的检修。当时已是院领导的赵梓森每次都和20多个同事挤在一辆8人座的面包车里到处奔波。

晚年的赵梓森在拉小提琴

赵梓森对于名利看得很淡，他最大的梦想就是为国家做贡献。每当有人敬称他为“中国光纤之父”时，赵梓森都会摆摆手说，“就是我不搞光纤，还有别人会搞光纤，光纤是世界发展的方向，谁都会跟着来，我只是先走了一步而已。”“只要我做的事情能对老百姓，对社会有用，我就很高兴了。”

武汉光谷如今已成为世界最大的光纤光缆生产基地，部分光通信领域已领先全球。而赵梓森却并不知足，他表示：“中国现在的光纤，已占世界光纤市场的半壁江山。接下来，我们要使用新材料，做更高水平的光纤，继续在世界领跑。”

文：采集工程项目办公室/中国科协创新战略研究院