Као, Чарльз

Достопочтенный сэр Чарльз Као Куэн GBM FREng (кит. трад. 高錕, упр. 高锟, пиньинь Gāo Kūn, палл. Гао Кунь, англ. Charles K. Kao; 4 ноября 1933, Шанхай23 сентября 2018, Хоспис Брэдбери[d][8]) — китайский, британский и американский инженер-физик, автор ключевых исследований в области разработки и практического применения волоконно-оптических технологий, которые значительно повлияли на развитие индустрии телекоммуникаций. В 2009 году ему присудили половину Нобелевской премии по физике за «новаторские достижения в области передачи света по волокнам для оптической связи»[9]. Другая половина премии досталась Уилларду Бойлу и Джорджу Смиту, которые изобрели ПЗС-матрицы.

Као был членом Лондонского королевского общества (1997)[10], Королевской инженерной академии, Китайской академии наук (1996), Европейской академии наук и искусств, тайваньской Academia Sinica и других научных сообществ.

Общие сведения
Чарльз Као Куэн
高錕
Дата рождения 4 ноября 1933(1933-11-04)[1][2][…]
Место рождения
Дата смерти 23 сентября 2018(2018-09-23)[3][4] (84 года)
Место смерти
Страна
Научная сфера оптика, электротехника
Место работы
Образование
Учёная степень доктор физико-математических наук
Научный руководитель Гарольд Барлоу
Известен как «Отец волоконных коммуникаций»[5]
Награды и премии

Биография

Ранняя жизнь и образование

Као родился 4 ноября 1933 года в семье доктора юридических наук Гао Цзюньсяна. Его дед Гао Чуйвань был известным поэтом и революционным деятелем. С детства Чарльз и его младший брат У (ныне — профессор гидродинамики) изучали китайскую классику. В международной школе Шанхая Чарльз изучил английский и французский языки. В 1948 году его семья перебралась сначала на Тайвань, далее — в Гонконг, где Као поступил в Колледж Святого Иосифа (St. Joseph’s College), который окончил в 1952 году[11]. Дальнейшее образование он получил в Англии: бакалавриат по специальности инженера-электротехника в Вулвичском Политехе (нынешний Гринвичский университет) и PhD в Имперском колледже Лондона, который окончил в 1965 году.

Карьера

Одновременно с обучением на доктора философии Као работал инженером в исследовательском центре компании Standard Telephones and Cables (STС) в Харлоу, где и совершил своё революционное открытие. В 1970 году его пригласили в Гонконгский университет для формирования факультета электротехники. Ещё через четыре года он переехал в США для работы в ITT Corporation, которая являлась головной корпорацией для STС. Сначала он занял должность главного научного сотрудника (Chief Scientist) в подразделении электрооптической продукции в Роаноке (Виргиния), а затем стал директором по инженерным разработкам (Director of Engineering) в этом же подразделении. В 1982 году Као был назначен первым исполнительным научным сотрудником (Executive Scientist) ITT и работал в Центре перспективных технологий в Коннектикуте[12].

Личная жизнь и болезнь

Као часто бывал в США, где живут его родные. В 1959 году он женился на британской китаянке Хуан, с которой познакомился в Лондоне во время учёбы. У них двое детей — сын и дочь. Оба живут и работают в Кремниевой долине в Калифорнии.

В начале 2009 года у Као обнаружили слабые признаки болезни Альцгеймера, которой ранее страдал его отец. Вместе с женой он решил пожертвовать часть Нобелевской премии по физике (всего Као получил около $700 тыс.), которую он получил в 2009 году[13], на исследования в этой области и медицинскую помощь больным.

В 2010 году Као вместе с супругой основал Фонд Чарльза К. Као по борьбе с болезнью Альцгеймера (англ. Charles K. Kao Foundation for Alzheimer's Disease) для помощи пациентам и повышения осведомлённости об этом заболевании[14].

Као любил читать художественную литературу традиционного китайского жанра уся, другое хобби учёного — делать вазы и другие поделки из глины.

Смерть

23 сентября 2018 года скончался в Гонконге в хосписе Брэдбери (Bradbury Hospice) в возрасте 84 лет[8][15]. Прощание состоялось в октябре 2018 года в Похоронном доме Гонконга. Среди нёсших гроб была глава администрации Гонконга Кэрри Лам. После завершения службы гроб с телом был отправлен в крематорий Кейп-Коллинсон для кремации[16].

Научная работа

undefined

Као начал работать в области волоконных технологий в 1960 году, когда он устроился инженером в лондонскую лабораторию ITT Corporation[17]. Совместно с Джорджем Хокхэмом[18] открыл, что высокие потери в передаче данных по волокну вызваны не самой технологией, а примесями в стекле. Результаты своих исследований он представил в 1966 году, в июне вышел его отчёт с изложением ключевых особенностей волоконно-оптических телекоммуникационных технологий. Изложенные в этом документе идеи по использованию волокна для потребностей связи являются основой телекоммуникаций сегодняшнего дня. В июле 1966 года в журнале Proceedings of the IEE была опубликована их ключевая статья «Dielectric-fibre surface waveguides for optical frequencies»[19].

Главным теоретическим выводом его работ стало определение порогового значения величины затухания сигнала. Чтобы информация переносилась внутри волоконно-оптических каналов без существенных потерь, величина затухания не должна превышать 20 дБ/км. Однако, в 1960-е годы волокно имело затухание в 1000 дБ/км и более. Данное обстоятельство подстегнуло исследователей к поиску материалов, которые более всего соответствовали бы установленным критериям. Специально для этих целей Као собрал коллектив из четырёх человек: Т. Дэвиса, М. Джоунса, С. Райта и его самого. Тестируя разные материалы, группа пришла к выводу, что наиболее подходящим кандидатом для оптической связи является кварцевое стекло (SiO2), в котором наблюдался наименьший уровень затухания сигнала. Эксперименты группы практически доказали влияние примесей на затухание, что вдохновило индустрию и привело к созданию первого успешного оптоволокна компанией Corning в 1970 году[20].

Као первым предложил использовать волоконно-оптические кабели для передачи информации на большие расстояния (до этого их дальность ограничивалась несколькими метрами). Поначалу в это мало кто верил, но личная роль учёного в инженерной и коммерческой реализации проекта сильно изменила телекоммуникационную отрасль.

Теоретические работы Као лежат в основе современных сетей 5G и транспортной инфраструктуры глобального интернета[21][22], а также продолжают стимулировать разработку волокон со сверхнизкими потерями и полых оптических волокон[23].

Награды и премии

Чарльз Куэн Као был почётным профессором и доктором наук многих университетов мира, среди которых Университет Глазго (1992), Пекинский университет, Университет Цинхуа, Падуанский университет, Йельский университет, Принстонский университет и другие.

Память

В 1996 году в честь учёного назван астероид Каокуэн, открытый в 1981 году.

В честь учёного были учреждены академические фонды: в 1996 году в Йельском университете созданы исследовательские гранты Фонда Чарльза Као (англ. Charles Kao Fund Research Grants), а в 2010 году Китайский университет Гонконга основал Эндаумент-фонд стипендий Чарльза К. Као (англ. Charles K. Kao Scholarship Endowment Fund)[25].

Публикации

  • Kao K.C., Hockham G.A. Dielectric-fibre surface waveguides for optical frequencies : [англ.] // Proceedings of the Institution of Electrical Engineers. — 2010. — Vol. 113. — P. 1151—1158. — doi:10.1049/piee.1966.0189.
  • Као Ч.К. Песок давно минувших дней шлёт в будущее голоса людей (Нобелевская лекция) // УФН. — 1966. — Т. 180. — С. 1350—1356. — doi:10.3367/UFNr.0180.201012j.1350.
  • Kao C.K. A Time and A Tide: Charles K. Kao ─ A Memoir. — Hong Kong : Chinese University Press, 2011.

Примечания

Литература

  • Bayvel P. Kuen Charles Kao (1933–2018) (англ.) // Nature. — 2018. — Vol. 563. — P. 326. — doi:10.1038/d41586-018-07355-4.
  • Lin C. In memory of Charles Kao (англ.) // Nature Photonics. — 2018. — Vol. 12. — P. 715—717. — doi:10.1038/s41566-018-0314-1.
  • Menyuk C.R., Lu C., Wai P.-K.A. Charles Kuen Kao (англ.) // Physics Today. — 2019. — Vol. 72, no. 7. — P. 63. — doi:10.1063/PT.3.4255.

Ссылки

Категории