现在,“光纤”已经不是什么新鲜事儿了,不少家庭小区都已经实现“光纤入户”。光纤入户之后,同时进行电脑上网、观看网络电视等行为也毫无压力。而这些,都是早期窄带时代所比不上的。
光纤出现之前,人们经历了漫长的“窄带”时代,由于线路容量有限,所以总是出现信号拥挤、占线等问题。为了解决这个难题,人们从微波通信发展到光纤通信。
从电报诞生开始,从19世纪30年代至19世纪90年代,人们一直利用电线进行“有线通信”。到19世纪末,无线电出现了,人们摆脱了线路这条“长尾巴”,但无线电技术还是需要依靠电流。直到20世纪60年代,科学家发明了激光技术,人们才明白,原来“光通信”比“电通信”更胜一筹。因此,到了70年代,人们正式研究出光通信技术,并研制出有效的光通信工具——光纤。
“光纤”这个具有划时代意义的通信工具,首先是由英国华裔科学家高琨在1966年提出的。他的想法引发了通信科学界的“大地震”,人们纷纷投入到光纤通信研究中。
到1968年,英国标准电信实验室正式试用玻璃纤维传送激光,创造了光纤的雏形,迈出光纤通信第一步。光纤中间部分叫“纤芯”,原材料是玻璃纤维,它的作用就好比用来通电的金属导线。当激光进入纤芯后,光束就会沿着纤芯直奔出去。不过,光束在纤芯里奔跑,也不是绝对安全的,因为,光是会折射和散射的,如果没有保护措施,光束跑着跑着,就全没了。所以,单有纤芯还不够,人们得为光纤穿个保护衣,这就是光纤外部的“包层”。包层是由不能吸收、只能反射光线的材料制成的,光束一旦脱离了纤芯,想往外跑时,包层会把光束全部反射回纤芯上。无法挣脱包层的光束就会继续往前,沿着纤芯奔跑,从而实现光纤传光的功能。
人们先将声音或图像信号转化为电信号,再将这些电信号发到激光发射机中,原本的声音、图像信号就会变成激光信号。接下来,激光信号按照用户的“指令”,利用光纤这种特别通道跑向目的地。待到达目的地后,激光信号钻进激光接收器,就能摇身一变,重新变回声音或图像信号了。就这样,人们便实现了光纤通信。
你知道吗
早在1880年,电话发明家贝尔已经进行过光电话的研制实验。“光电话”是一种利用太阳光作为光源,内置振动镜、反射镜、透镜,运用光的振动,将光传送到接收端,再利用硒管将光信号转化为电信号进行通话还原的一种通信技术。但由于普通光散射严重,因此,贝尔的光电话只能将信息传送到213米的距离。
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