Annons
De gav startsignal till IT-samhället
Bild: 
Airi Iliste

De gav startsignal till IT-samhället

Internet, telefoner, tv och modern digital fotografi – informationssamhällets tekniska grundvalar. Vem kunde tro att de faktiskt går att härleda till enskilda forskares insatser? I år fick de Nobelpriset i fysik.

Med ljus i glas i stället för elektroner i koppartråd skulle tiotusentals fler signaler kunna överföras i kommunikationsnätverken. Innan Charles Kao, som får halva Nobelpriset år 2009, presenterade sina resultat 1966 försvann dock 99 procent av ljusstrålen i glasfibern efter bara ett tjugotal meter. Genom att noga studera optiska fibrer fann han lösningen på problemet med att skicka ljus genom fibrerna utan att signalen mattades av alltför snabbt.

Till skillnad från sina kolleger sökte han och doktoranden George Hockam att förstå själva glasets teori för att bli kvitt dämpningen av ljuset. Slutsatsen blev att det är föroreningarna i glasmaterialet som är de skyldiga. Bara glas av ren kvarts duger till informationsöverföring. I sin artikel lanserade de redan då en vision av långväga kommunikation via glasfiberkablar.

Fyra år senare kom den första glaskabeln, och tunnare än ett hårstrå började optiska fibrer sitt segertåg över jordklotet. Över 95 procent av signalen finns i dag kvar i fibern efter 1 kilometer. Informationen kodas med hjälp av laserljus som blinkar hundratals miljarder gånger i sekunden, vilket motsvarar dataspråkets nollor och ettor.

Elektroniskt öga

En stor del av denna ström utgörs numera av bilder. Det var mottagarna av årets andra prishalva, Willard Boyle och George Smith, som lyckades översätta bilder till digitala signaler direkt i kameran. Deras uppfinning, den digitala bildsensorn CCD (charge-coupled device), är en kiselplatta fylld med fotoceller. Plattan ersätter fotografisk film i de allra flesta tillämpningarna.

Fotocellerna omvandlar ljus till elektriska signaler som sedan på ett fiffigt sätt snabbt kan avläsas av elektroniken i kameran och göras om till digitala nollor och ettor. Bilderna hamnar direkt i datorn, där de kan bearbetas och skickas vidare världen över.

CCD lär ha varit stundens ingivelse. På knappt en timme efter lunch en dag i september 1969, eller så var det i oktober – berättelsen varierar något – skissade de grundprinciperna på svarta tavlan i Boyles kontorsrum på Bell Labs utanför New York.

Bara några år senare började astronomer använda CCD för att avbilda himlens svaga ljussignaler. Alltsedan dess har den digitala bildsensorn blivit vetenskapens verktyg på många olika forskningsfält.

Till vardags, i mobiltelefoner och många andra enklare tillämpningar, har CCD numera fått konkurrens av en annan elektronisk bildsensor, CMOS (complementary metal oxide semiconductor).

Det elektroniska ögat i stället för film i kameran avslutade en etapp i fotokonstens historia, som fick sin start 1839. Då presenterade Louis Daguerre sin uppfinning – fotografisk film inför franska Académie des sciences. Den lär inte komma tillbaka annat än i speciella sammanhang.

Du har just läst en artikel från tidskriften Forskning & Framsteg. Prenumerera här.

Kommentera:

1

Dela artikeln:

TIDNINGEN FÖR DIG SOM ÄR NYFIKEN PÅ ALLVAR
10 nummer 779 kr
2 nummer 99 kr
Du vet väl att du kan läsa Forskning & Framsteg i din läsplatta? Ladda ned appen från App Store eller Google Play. (Läsplatteutgåvan ingår i alla prenumerationer.)

Kommentarer

Lägg till kommentar