当时的困境
1960 年代中期，通信正撞上一堵墙。电话铜缆和微波中继塔的容量已逼近极限，而人们对带宽的胃口还在涨。1960 年激光问世，答案似乎近在眼前：光的频率比微波高出几个数量级，理论上能承载的信息量大到难以想象。
问题只剩下一个——光走哪条路？
露天传播要面对雾、雨和大气湍流。当时最被看好的方案是空心波导：贝尔实验室投入巨资，在毫米波金属圆管里每隔一段放一片透镜或反射面把光束重新聚焦回轴线，做了几公里的试验段。它能工作，但管子必须笔直，稍有振动、温度变化或地面沉降就失准，转弯几乎不可能。
玻璃纤维倒是稳定，而且并不新鲜：1954 年范黑尔与霍普金斯各自做出带包层的导光纤维，卡帕尼 1956 年造出「fiber optics」这个词，成束的玻璃丝那时已经用在内窥镜上传像。可它太「浑」了：当时最好的光学玻璃每公里衰减约 1000 分贝，意味着光走进去二十米就所剩无几。用来看胃没问题，用来通信是笑话。
业界几乎一致认为，玻璃天生就是这样。
洞见时刻
在英国哈罗的标准电信实验室，高锟和同事霍克汉姆决定先弄清一件谁都没细究过的事：这 1000 分贝到底是被什么吃掉的。
他们把不同来源的玻璃样品拿来测吸收谱，逐条分辨损耗的来源，得出了一个改变行业的判断——绝大部分损耗来自杂质的吸收，尤其是残留的铁、铜、铬等过渡金属离子，而不是石英玻璃本身的本征散射。 材料的理论下限比现实低了两三个数量级；换算成纯度要求，铁含量必须压到十亿分之一以下，那在当时的玻璃工业里闻所未闻，但它是提纯问题，不是物理禁令。
1966 年的论文因此不是一个乐观的猜想，而是一份工程规格：把损耗做到 20 dB/km 以下，配上折射率略低的包层让光在纤芯里全反射前进，光纤通信就成立；论文同时给出了单模传输所需的芯径条件。一个模糊的梦想变成了一道有数字的题目。
「高锟发明了光纤」这个说法并不准确，而且低估了他做的事。带包层的导光玻璃丝在他之前十几年就有了。他的贡献是诊断——指出损耗的病因可以根除——以及随之而来的四年游说：他带着数据跑遍英国、美国和日本的玻璃厂商，一遍遍解释这不是妄想。多数人不信。
涟漪效应
第一个信的是康宁。1970 年，莫勒、凯克与舒尔茨用了一条别人认为走不通的路线：不去改良易熔的化合物玻璃，而是硬啃熔点高得多、却本征损耗最低的高纯石英。他们把掺钛的石英做成纤芯，测出 17 dB/km，跨过了那道门槛；凯克在实验记录本上写下「Whoopee!」。第一批光纤很脆，掺钛工艺留下的问题两年后被掺锗方案取代，损耗降到 4 dB/km。1973 年他们又发表了衰减的最终下限估计——那条曲线的形状，此后半个世纪一直是行业的路线图。
它由两条相反的曲线夹出来：波长越短，玻璃里冻结的密度涨落造成的瑞利散射越强（按波长的四次方，见本站「瑞利散射」页）；波长越长，石英的红外吸收越强。两条曲线的交点落在 1550 纳米附近——今天全球骨干网选这个窗口，原因就写在这里。
此后进展一路加速：1987 年掺铒光纤放大器让信号无需转成电就能直接放大中继；波分复用在同一根纤芯里并行塞进上百个波长；1988 年第一条跨大西洋光缆 TAT-8 投入使用，一举把跨洋电话容量提高了一个数量级。今天商用单模光纤的损耗约 0.2 dB/km，比 1966 年那个「不可能」的目标又好了一百倍——光在里面走上十几公里，强度才减半。
高锟的诺贝尔奖迟至 2009 年才到，距论文四十三年。那时他已患阿尔茨海默病，诺贝尔演讲由夫人高黄美芸代为宣读。
如果没有它
跨洋视频通话、云计算、流媒体、手机上随手加载的每一张图片，都建立在这根玻璃丝上。全球约 150 万公里的海底光缆承载了洲际数据流量的绝大部分——卫星在总量上从来不是对手。你此刻加载这个页面的数据，多半有一段旅程是在光纤里以光速前进的。
没有它，洲际通信将退回卫星与铜缆的年代：带宽以兆计而非以太计，延迟高，成本贵到只有机构用得起，数据中心之间也无法像今天这样彼此当作一台机器来使用。而在医院里，同一根导光的玻璃丝把光送进人体、把像带出来，内窥镜检查与微创手术同样要重新想象。