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■杜勝望去年成功首證「光前驅波」的存在，打開「光通訊」的第2條通道，為「光通訊」帶來革命性的突破。香港文匯報記者彭子文 攝
——不再只限光纖 其他波長也可通訊變相加速
香港文匯報訊（記者 黃德正）早在百多年前，已有科學家提出「光通訊」理論，原理是把訊息編制在光脈衝內，再透過媒介傳訊。但由於一直以來都無合適媒介，光脈衝未及傳至目的地，已消失得無影無蹤，令「光通訊」成為空中樓閣，難以付諸應用。直至45年前，「光纖之父」高錕研究出高純度光纖，成功解決光能量消耗的問題，打開「光通訊」通道。香港科技大學物理學系助理教授杜勝望的研究團隊，去年成功首證「光前驅波」（Optical Precusor）的存在，打開「光通訊」第2條通道。相信未來20年內，「光通訊」不會再受任何媒介限制，為「光通訊」帶來革命性的突破。
光纖是現時最具效率的「光通訊」媒介，也是實現「光通訊」的重要元素。但其實，光脈衝研究本身也對「光通訊」有決定性影響。1914年，Sommerfeld和Brillouin兩位物理學家提出「光前驅波」的理論，即是傳遞訊息的光脈衝最前端的光子能作訊息傳遞的先鋒。但由於一直未有人能單獨分離出光脈衝和「光前驅波」，因此一直未有人能證實「光前驅波」的存在。舉例說，光脈衝就如巨浪，而「光前驅波」就是滑浪者；後者則一直「帶領」著巨浪前進。
損耗極小 不受媒介限制
杜勝望及其研究團隊去年利用激光和冷卻原子，成功引證「光前驅波」的存在，也是首隊成功研究的隊伍。他們也發現，只要發送器和接收器的速度能夠快，便能將「光前驅波」的損耗控制至極小，使「光通訊」能不受媒介限制，甚至可以做到「不用光纖的光通訊」。
杜勝望解釋，現時只有波長1.5微米左右的光脈衝才能用於光纖通訊，因為其他波長的光脈衝均會在傳訊過程中消耗。而「光前驅波」速度快，令光脈衝即使在光損耗較大的媒介中傳輸，也能保持足夠能量完成通訊。他舉例指，如果要開通0.8微米波長的光脈衝，發送器和接收器的速度若短於1皮秒（picosecond、即萬億分之1秒）便可實現。
等同加「隧道」 傳送更多訊息
換言之，「光前驅波」能夠加開光脈衝的通道，使原本損耗較大波長的光也可用於通訊。原本只在1.5微米波長的光傳輸的訊息，也可在其他波長的光傳輸。因此，利用同等時間，能傳送更多訊息，變相為「光通訊」加速。即如一條隧道，假設20分鐘內，只可以行駛30輛汽車；但如果開通至兩條隧道，同樣是20分鐘，便可以讓逾30輛車通過。
水底牆壁亦難阻光訊息傳播
雖然「光前驅波」的基礎研究已取得突破性成果，但杜勝望補充，現時在技術上暫未能把「光前驅波」應用於通訊層面。現時商用技術只達到要求的1/20，「但是現代化的技術日新月異，極有可能在未來的10至20年內達到皮秒的速度。」屆時，除光纖外，所有媒介都可以用作「光通訊」，「水底的直接光通訊也不只是夢想，甚至牆壁也阻擋不了光訊息的傳播。」
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