首頁 在光學世界裏

§第三節 遙隔萬裏對麵談

光學纖維更重要的應用是在通訊方麵,實現光通訊。

所謂光通訊,就是用光來傳送信息。我們的祖先在200G年前就已經利用光來傳送信息了。萬裏長城是為了防禦異族入侵而建築起來的,在長城上每隔5公裏左右有一座烽火台。當異族來犯時,白天就在烽火台上點起狼煙,夜間則在烽火台上燃起火光,發出敵人入侵的警報,一台接一台地將煙火點燃起來、傳開去。

在戰場上,也可以見到光通訊的實例。例如,夜間用手電筒光打信號,利用紅綠信號彈聯絡和指揮戰鬥。

在大海上,艦艇之間或輪船之間也常采用光通訊。例如,彼此打旗語,實際上就是利用光進行通訊聯係,而采取燈光信號來“對話”,那就更算是光通訊了。

在飛機場,在列車調車場和車站,在城市裏的路口處,紅、黃、綠、藍、紫等各色信號燈的變換,是航行或交通的通用語言通訊。

上述種種,都是比較簡單的光通訊方式,因此傳送的信息內容是很有限的。

光通訊的裝置——光學電話,是近代才出現的。電話的發明家,美國科學家貝爾曾作過這樣一個實驗:讓弧光燈發出的穩定的光束照射到話筒的薄膜上,采用一塊拋物麵反光鏡來接收薄膜的反射光,反光鏡即將此反射光束投射到矽光電池上。薄膜隨著說話聲音而振動,其反射光束的變化則反映了聲音的變化規律,因此,矽光電池接收到來自薄膜的反射光之後,就產生一種依說話聲音而變化的光電流。然後,再將這種變化的光電流送給另一頭的聽筒,再現出說話者的聲音來。這樣就完成了發送和接收的任務。光學電話就這樣問世了。它作為一種新型通訊工具,曾有過一些實際應用。除了弧光燈外,還采用過紅外線和鎢絲燈泡,以提高保密性和擴大通訊距離。但是,無論哪一種光源,都不是光通訊的理想光源,因為常見光源發出的光的頻率和成分複雜,振動方向雜亂,信號調製困難,不適宜作載波;而且光束散開角度大,既不利於保密又容易造成光損失,加之受到氣象條件的限製,不適宜作長距離通訊。