书城科普读物物理多大点事
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第45章 跑得最快的信使

自古以来,在人们的交往中就有烽火台、旗语等通信手段了。不过,通信的内容很简单。随着社会的发展,通信技术也在不断进步。从十九世纪发明无线电波之后,各种传播方式相继出现,使通信技术突飞猛进。从有线电话到无线电话,从长波、中短波通信到微波通信,从地面通信到卫星通信,把人与人之间从空间到时间的界限大大地缩短了。通信的内容也从简单的声音、符号的传送,发展到了图片、活动画面以及大量的数字、数据的传送,促进了人们社会生活的现代化。光纤通信的出现,开拓了通信的一个新时代。

光纤通信以激光器为光源。激光发明于上世纪六十年代初,它是一种新型光源,不同于人们所熟悉的日光、灯光等一类普通光源。日光、灯光是向整个空间发光,所以,人们可以用来照明。激光则不然,它是物体受激辐射而产生光,这种激发出来的光汇集成为一束,朝着一个方向发光,所以,它的方问性很强,而且颜色纯、亮度高。在辽阔的宇宙空间,激光是一个很理想的通讯工具。但在地面上,激光的本领却无法施展,这是由于在地面上,激光的传递受到两重阻力的影响:一个是大气散射——灰尘、雾、雨、雪等小颗粒。它们能把一束束好好向前传播的激光打得七零八落,使光向四面八方逃散。另一个是大气吸收——水蒸气、二氧化碳、沼气等。它们的破坏作用更大,能把一束向前传播的激光大部分“吃掉”。

于是,人们很早以前就想,能不能像电线专供电流通行一样,也为激光修筑一条专门线路,让光流通行。从上世纪六十年代,人们找到了一种能传光的导体,把它叫光导纤维,它是用具有特殊性能的光学玻璃或光学塑料细丝做成的。从此,光通讯进入了飞速发展的阶段。

那么,光纤通信到底是怎么实现的呢?首先将各种通信信号如声音、图像或计算机数据等,转换成强弱不同的激光,光便沿着石英制成的光纤反射,以每秒30万千米的速度神速地传向远方。到达目的地后,光波又被转换成电信号,再还原为声音或图像等,从而达到通信的目的。光纤每根只有头发丝那么细,可同时传输成千上万路电话。为便于使用,把多根光纤扭绞制成光缆,它的通信容量十分惊人。利用光纤代替过去的明线、电缆,还有不受电磁干扰、保密性强、原料资源丰富、体积小、成本低等诸多优点。

科学小链接

光纤通信的用处

光纤通信是建立现代综合业务数字通信网必要的技术手段。有了它,用户就像使用电源一样,只需将插座接入综合业务数字网中,就可享受多种通信服务,如电话、用户电报、传真、电视、数据及计算机通信等。光纤通信的前景十分广阔,许多国家包括我国都在积极开拓这种新技术,兴建国内及国际的光纤通信网络,以适应现代信息社会对通信日益增长的需要。