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用光傳遞信息,在今天十分普遍。比如,艦船用燈語通信,交通燈用紅、黃、綠三色調(diào)度。但是所有這些用普通光傳遞信息的方式,都只能局限在短距離內(nèi)。要想把信息通過光直接傳遞到遙遠的地方,就不能用普通光,而只能動用激光。
那么如何傳遞激光呢?我們知道,電是可以沿著銅線輸送的,但光是不能沿著普通金屬線輸送的。為此,科學(xué)家們研制出來一種能夠傳輸光的細絲,叫作光導(dǎo)纖維,簡稱光纖。光纖是用特種玻璃材料制成的,直徑比人的頭發(fā)絲還要細,通常為50~150 微米,而且非常柔軟。
實際上,光纖的內(nèi)芯是高折射率的透明光學(xué)玻璃,而外面的包皮層則是用低折射率的玻璃或塑料制成。這樣的結(jié)構(gòu),一方面能使光沿著內(nèi)芯折射前進,就像水在自來水管里往前流動,電在導(dǎo)線中往前傳輸一樣,即使千繞百折也沒有什么影響。另一方面,低折射率的包皮層又能阻止光外泄,就像水管不會滲水,電線的絕緣層不會導(dǎo)電一樣。
光導(dǎo)纖維的出現(xiàn)解決了傳遞光的途徑,但并不是說有了它就可以把任何光都能傳送到很遠很遠的地方去。只有亮度高、顏色純、方向性好的激光,才是傳遞信息的光源,它從光纖的一端輸入后,幾乎沒有什么損失又從另一端輸出。因此,光通信實質(zhì)上就是激光通信,它具有容量大、質(zhì)量高、材料來源廣、保密性強、經(jīng)久耐用等優(yōu)點,被科學(xué)家們譽為通信領(lǐng)域的一場革命,是技術(shù)革命中zui輝煌的成果之一。