في عام 1970، كان العالم على وشك حدوث انفجار في البيانات والاتصالات.
بدأت الاختراعات الجديدة في خلق الحاجة إلى نقل البيانات عبر مسافات طويلة. في خريف عام 1969، طورت وزارة الدفاع الأمريكية شبكة ARPAnet، وهي مقدمة للإنترنت التي كانت أول من ربط بين البنتاغون ومختبرات الجامعة. كانت شركات مثل شركة Digital Equipment مشغولة بتصنيع أول حواسيب صغيرة بحجم الثلاجة، والتي كانت أصغر حجمًا وأرخص من الحواسيب المركزية بحجم الغرفة، مما يعني أن المزيد من الشركات يمكنها إدارة أعمالها من خلال البيانات. كانت أجهزة الصراف الآلي الأولى بدائية. لدعم قدرة الجهاز على القراءة، تم ملء لوحات التعليمات الورقية بعناصر مشعة قليلاً وكان مطلوبًا إرسال المعلومات المصرفية للعملاء عبر الإنترنت. وبعد مرور عام، أرسل مبرمج كمبيوتر يدعى راي توملينسون أول بريد إلكتروني في العالم وبدأ في استخدام الرمز @ للفصل بين الأسماء والعناوين.
بدأت الشركات العالمية أيضًا بحاجة إلى التحدث مع بعضها البعض، لكن خطوط الهاتف النحاسية لم يكن بإمكانها سوى نقل عدد محدود من المكالمات. جودة الصوت ضعيفة لأن الأسلاك لا تحمل معلومات كافية لإعادة إنشاء صوت الشخص. لقد فاق الطلب العرض لدرجة أن المكالمات الدولية في وقت ما تكلف ما يصل إلى 4 دولارات للدقيقة (ما يعادل 27 دولارًا في عام 2020) أو أكثر.
هناك حاجة متزايدة لنقل كميات كبيرة من البيانات والمحادثات عبر مسافات طويلة وبتكلفة منخفضة. ولتلبية هذه الحاجة، لفت انتباه الباحثين إلى نظرية معقولة، بمساعدة تشارلز، الذي كان آنذاك فيزيائيًا في مختبر الاتصالات القياسي في بريطانيا.
ظهر مصطلح "الألياف الضوئية" في الستينيات. لكن المصطلح كان يستخدم في الأصل لوصف المضخمات الضوئية في أنابيب أشعة الكاثود (المستخدمة لمشاهدة التلفزيون)، ودوائر الكمبيوتر، والأجهزة الطبية. هذه التقنية تعمل فقط على مسافات قصيرة. وعندما تصل المسافة إلى حوالي 20 مترًا (حوالي 65 قدمًا)، تكاد تختفي الإشارة تمامًا.
كان كاو أول من اقترح أن العالم قد يكون متصلاً على شكل ضوء، بوساطة الألياف الضوئية. في بحث مهم نُشر عام 1966، كتب الدكتور كاو أن الألياف الضوئية يمكن أن تكون نظريًا أفضل بكثير من الأسلاك النحاسية أو إشارات الراديو. ويتمثل التحدي في الشوائب الموجودة في الزجاج، والتي تسبب أيضًا ما يسميه العلماء "توهين" الإشارات. لقد نجح العلماء في العثور على "الألياف الضوئية منخفضة الخسارة"، وهو زجاج يمكنه نقل الضوء لمسافات طويلة دون فقدان ملحوظ للضوء. وكانت فرضية كاو هي أنه من خلال تنظيف الزجاج، ستكون حزم الألياف الرقيقة قادرة على نقل كميات كبيرة من البيانات عبر مسافات طويلة مع الحد الأدنى من فقدان الإشارة.
لكن لم يكن أحد يعرف كيفية صنع مثل هذه الألياف النقية. لجأ مكتب البريد البريطاني، الذي كان مسؤولاً عن نظام الهاتف البريطاني، إلى شركة كورنينج للمساعدة في العثور على نوع جديد من الكابلات عالية السعة. عين كورنينج الفيزيائي روبرت مورير لقيادة باحثين شابين جديدين: الفيزيائي التجريبي دونالد كيك وكيميائي الزجاج بيتر شولتز للعمل في المشروع.
ومع ذلك، فإن الطريق إلى الابتكار لا بد أن يتجنب الإحباط الناجم عن العديد من التجارب الفاشلة. خلال هذا الوقت، جرب العلماء العديد من تركيبات الزجاج والتجارب بناءً على أحجام تصميمية مختلفة وطرق إنتاج لإنشاء وتنقية مكونات الزجاج اللازمة للتجارب. وكان أحد التحديات هو الجمع بين نوعي الزجاج في ألياف واحدة. في كل اختبار، يقوم الفنيون بسحب الألياف من كتلة زجاجية موضوعة جنبًا إلى جنب في الفرن، ثم يربطون الألياف بالأخرى لصنع ألياف واحدة.
في مساء يوم الجمعة من شهر أغسطس عام 1970، كان كيك يستعد لوضع النموذج الأولي الذي طوره الفريق حديثًا للألياف الضوئية الجديدة في الجهاز للاختبار. على الرغم من أنه لا يستطيع الانتظار لبدء عطلة نهاية الأسبوع، إلا أن كيك يريد تجربة أحدث النتائج قبل العودة إلى المنزل. انحنى على المجهر وأذهل بضوء ساطع. وصف كيك لاحقًا: "لقد كان أروع مشهد رأيته على الإطلاق". يتم قياس فقدان الضوء بالديسيبل، ولا تعمل نظرية الدكتور كاو إلا إذا أظهرت قدرة الزجاج على حمل الضوء خسارة أقل من 20 ديسيبل. تتراوح نبضة الضوء التي تمر عبر الألياف الجديدة بين 16 و17 ديسيبل. قال كيك إنه شعر بروح إديسون في ذلك اليوم في مختبره وكتب "رائع!" في دفتر. .
كما هو موضح في طلب براءة الاختراع، فإن "الألياف الموجهة للضوء" هي عبارة عنالألياف البصريةيمكنه حمل معلومات أكثر بـ 65000 مرة من الأسلاك النحاسية. وبعد أربع سنوات، تم تخليد تلك اللحظة المبهرة في صيف عام 1970 بفضل براءة الاختراع الأمريكية رقم 3711,262.
لقد مرت تسع سنوات منذ أن بدأت شركة كورنينج في إنتاج الألياف الضوئية بكميات كبيرة. استغرق الأمر عدة سنوات أخرى حتى تبدأ الشركات في استخدام كابلات الألياف الضوئية تحت سطح البحر، والتي من شأنها أن تربط القارات وتوفر وسيلة منخفضة التكلفة للتواصل بين الناس. ومع ذلك، فإن فترة ما بعد الظهيرة من شهر أغسطس من عام 1970 كانت دائمًا بمثابة بداية ثورة الاتصالات التي من شأنها أن تساعد في نهاية المطاف في إعادة تشكيل العالم.
