電話的發明家、美國科學家貝爾曾做過這樣一個實驗,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,反光鏡便將反射光束投射到矽光電池上。薄膜隨著說話聲音而振動,它的反射光束的變化就反映了說話人聲音的變化規律,於是,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,聽筒便再現出說話人的聲音來。這樣就完成了說話聲音的發送和接收的任務。就這樣,光學電話問世了。

    光學電話作為一種新型通信工具,曾有過一些實際應用。除了弧光燈外,還采用過鎢絲燈泡,以提高保密性和擴大通信距離。但是,無論哪一種光源,都不是光通信的理想光源,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,不適宜作信號的載波;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,不適宜作長距離通信。

    激光的出現,使停滯不前的光通信重新振興起來。激光,具有許多異常的特點,引起了人們極大興趣,不僅在工業、農業、軍事和科研各個領域裏迅速應用起來,而且,人們立即就想到了將激光應用到通信方麵來。激光的頻率成分單純,振動方向一致,相位相同,易於調製,是一種理想的光載波。激光的方向性好,光束發散角極小,幾乎是一束平行光束,因而適合於通信使用。

    激光的出現,使“山重水複疑無路”的通信技術“柳暗花明又一村”。自從電報和電話發明以來,在100多年的時間裏,通信技術發展很快。特別是20世紀60年代以來,半導體技術和電子計算機技術的應用,使電子通信科學技術進入一個新的發展時期,采用了數字傳輸技術、電子計算機控製自動交換技術、大容量海底電纜及衛星通信等新型通信手段,至此,通信技術真可謂應有盡有,十分完備了。但是,生產、軍事、科研和社會的不斷發展,通信及廣播事業也要相應地發展,並要求進一步擴大通信容量。無線電通信已經越來越滿足不了需要,因為空間太擁護了!由於相同和相鄰的頻率相互幹擾,常發生串話,因而在一定地區內各通信係統不能同時采用相同的通信頻率,隻能按頻率高低順序排列,或者將使用同一頻率的時間彼此分開來,因此可用的頻道容量受到限製,影響了通信和廣播事業的發展。激光救了無線電通信的“大駕”,光通信使空間頻率擁護問題迎刃而解。

    光通信使用的是光波,光波是比無線電波頻率更高的電磁波。由於頻率越高,通信容量越大,因而光波通信最有前途。激光的頻率很高,在1013—1015赫茲之間,比微波還高1000倍!如果每條話路頻帶寬度為4000赫茲,則可同時傳送100億話路;如果每套彩色電視頻帶寬度為10兆赫,則可同時傳送1000萬套電視節目。這是以往任何通信係統都無法比擬的。

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