強大的光通信技術是怎麽運用的?
1954年,美國物理學家研制出壹種被稱為“脈澤”的強大電流。他證明,利用脈澤原理可以制造出激光,但當時未能實用化。1960年,美國物理學家梅曼用強大的普通光照到人造紅寶石上,制造出了比太陽光強1000萬倍的激光。
由於激光頻帶寬,有很豐富的頻率資源,而且純度高、不易擴散,具有很好的方向性,因而很快地便在通信領域找到了用武之地。開始,人們讓載帶著信息的激光通過大氣傳播,以實現點對點的通信;後來,人們發現激光在大氣中傳播時,易受氣候條件和地理條件的影響和制約,不僅信號衰減很快,而且傳輸質量也得不到保證,因而便把註意力由“無線”方式轉向“有線”方式,即設法給激光提供壹個理想的有形通路。
人們很早就已發現彎曲的玻璃可以傳光。在壹個不透光的暗箱中安裝壹只電燈,把壹根彎曲的玻璃棒的上端插入箱中,打開電燈,在棒的下端會有光線射出。這是因為從上端進入棒的光線在棒的內壁多次發生全反射,沿著鋸齒形的路線順玻璃棒傳到了棒的下端。按照這壹原理,人們制造出壹種特殊的玻璃絲。先用石英為原料制成直徑只有幾微米到幾十微米的細絲內芯,再在細絲的外面包上壹層折射率比它小的材料制成的外套,光線在內芯和外套的界面上發生全反射,傳播途中就不會因漏射而損失入射光的能量,這就是光導纖維,簡稱光纖。
1966年,英籍華人高錕博士最早提出以玻璃纖維進行遠距離激光通信的設想。由於他以及許多後來者的不懈努力,人類終於進入了壹個色彩紛呈、令人眼花繚亂的光通信時代。
壹根光纖只能傳送壹個很小的光點,若把數以萬計的光纖整齊排列,形成壹束規則排列的光纜,光纜兩端光纖排列的相對位置相同,就可以傳送光信號圖像了。光纜不僅能遠距離傳送圖像,還能傳送聲音(光纖電話),在聲音的發送端,通過聲電轉換和電光轉換,把聲音信號轉變成強弱變化的光信號,通過光纜傳到接收端,接收端再通過相應的轉換,把光信號還原成聲音信號。
光通信之所以有如此之魅力,首先是由於它的“寬廣”和“大度”。它所能容納的信息量之大是歷代信息媒體所望塵莫及的。壹根直徑不到1?3厘米的由32根光纖組成的光纜,竟能容許50萬對用戶同時通話,或者同時傳送50多個頻道的電視節目。這還只是今天所能達到的水平,而它的潛力還要比這大得多。除此而外,光纜還具有不受電磁幹擾、原料充足、成本低、質量輕、鋪設方便、保密性強的優點。因而壹經問世,便成為通信領域裏壹顆耀眼的明星。如今,由光纖組合而成的光纜不僅是陸地通信的命脈,而且還穿洋過海,成為連接世界各大洲的重要信息渠道。它不僅用作電信局站間的中繼線路,還直達用戶所在地的路邊、樓群以至用戶家中,給人們帶來豐富多彩的通信服務。
知識點
光存儲技術
光存儲技術是采用激光照射介質,激光與介質相互作用,導致介質的性質發生變化而將信息存儲下來的。讀出信息是用激光掃描介質,識別出存儲單元性質的變化。在實際操作中,通常都是以二進制數據形式存儲信息的,所以首先要將信息轉化為二進制數據。寫入時,將主機送來的數據編碼,然後送入光調制器,這樣激光源就輸出強度不同的光束。