Meesters van licht
Het werk van de twee mannen van BellLab [zie hen samen aan hetwerk op de foto] bouwt bovendien voort op de theoretische analysesvan Einstein over het fotoelectrische effect. Deze kreeg daar in1921 de Zweedse onderscheiding voor. Een meertoegankelijke toelichting op het onderscheidenwetenschappelijk werk leest u
Licht over lange afstanden
De KNAW van Zweden maakte de volgende motivatie bekendvoor de toekenning van dit jaar:
‘This year’s Nobel Prize in Physics is awarded for twoscientific achievements that have helped to shape the foundationsof today’s networked societies. They have created many practicalinnovations for everyday life and provided new tools for scientificexploration.
In 1966, Charles K. Kao made a discovery thatled to a breakthrough in fiber optics. He carefully calculated howto transmit light over long distances via optical glass fibers.With a fiber of purest glass it would be possible to transmit lightsignals over 100 kilometers, compared to only 20 meters for thefibers available in the 1960s. Kao’s enthusiasm inspired otherresearchers to share his vision of the future potential of fiberoptics. The first ultrapure fiber was successfully fabricated justfour years later, in 1970.
Today optical fibers make up the circulatory system thatnourishes our communication society. These low-loss glass fibersfacilitate global broadband communication such as the Internet.Light flows in thin threads of glass, and it carries almost all ofthe telephony and data traffic in each and every direction. Text,music, images and video can be transferred around the globe in asplit second.
If we were to unravel all of the glass fibers that wind aroundthe globe, we would get a single thread over one billion kilometerslong – which is enough to encircle the globe more than 25 000 times- and is increasing by thousands of kilometers every hour.’
Echt de pionier
Albert Polman, directeur van het FOM-instituut AMOLF reageertenthousiast: “Kao is echt de pionier van het vakgebied. Zijnvinding uit de jaren zestig heeft een enorme impact op de huidigecommunicatietechnologie. Alle data wordt nu met lichtgetransporteerd.”
Zoiets is overigens alleen mogelijk dankzij delichtversterkers die in de jaren tachtig bij Bell Laboratoriesontwikkeld werden, het instituut waar de andere twee winnaarsdit jaar vandaan komen, aldus Polman. “Daar gebeurde toen heel veelfundamenteel onderzoek. En twintig jaar later heeft iedereen het inhuis, dat is toch prachtig om te zien! Het is een fantastischvoorbeeld van hoe fundamenteel onderzoek tot een onmisbaretoepassing leidt.”
Van diep in het heelal toti n ons lichaam
De Zweedse Akademie zegt over de twee andere gelauwerden dan ookdit:
‘A large share of the traffic is made up of digital images,which constitute the second part of the award. In 1969Willard S. Boyle and George E.Smith invented the first successful imaging technologyusing a digital sensor, a CCD (Charge-Coupled Device).
The CCD technology makes use of the photoelectric effect, astheorized by Albert Einstein and for which he was awarded the 1921year’s Nobel Prize. By this effect, light is transformed intoelectric signals. The challenge when designing an image sensor wasto gather and read out the signals in a large number of imagepoints, pixels, in a short time.
The CCD is the digital camera’s electronic eye. Itrevolutionized photography, as light could now be capturedelectronically instead of on film. The digital form facilitates theprocessing and distribution of these images. CCD technology is alsoused in many medical applications, e.g. imaging the inside of thehuman body, both for diagnostics and for microsurgery.
Digital photography has become an irreplaceable tool in manyfields of research. The CCD has provided new possibilities tovisualize the previously unseen. It has given us crystal clearimages of distant places in our universe as well as the depths ofthe oceans.’
Niet voor niks
Jan Visser was zelf betrokken bij de ontwikkeling vanCCD-producten en is nu onderzoeker bij het FOM-instituut Nikhef inAmsterdam. Hij ziet nog steeds een belangrijke rol voor deCCD-ontdekking uit de jaren zestig. “CCD-technologie is jarende enige techniek geweest voor het maken van digitale foto’s.Daarnaast zijn nu de CMOS camera’s gekomen, waar ook in Nederlandonderzoek aan wordt gedaan omdat de verwachtingen hoog zijn.”
Het onderzoek gaat onverdroten door, zo blijkt: “Bij Nikhef isvorig jaar een project gehonoreerd dat zich hierop richt, eenbelangrijke impuls voor het onderzoek. Maar totdat daar goederesultaten uit komen is in de wetenschappelijk wereld en voortoepassingen die hoge kwaliteit vereisen de CCD-camera nog steedsnummer één. Niet voor niks een Nobelprijs dus!”
