光导纤维为什么使信息走上“高速公路”

电报、电话的发明可谓人类通讯史上的里程碑,但人们在使用中发现,要想传输高质量、大容量的通信信号,这些通信方式还具有明显的局限性。而光导纤维的发明解决了这一问题,使信息走上了“高速公路”。

光导纤维的发明得从激光说起,因为光纤通信技术中用于传输信息的光,不是普通的光,而是激光。

1960年,年轻的美国物理学家梅曼,发明了世界上第一台红宝石激光器,他还用这种激光器发出了一种神奇的激光。从此,光通信有了发展。光谱线很窄的激光是纯度极高的单色光,其特性是:振动规则、单一频率、能量高度集中、方向性好、亮度极强。信息可以通过它传输。

1970年,超纯度玻璃纤维由美国康宁玻璃公司首次制成,光衰减为20分贝/千米的玻璃丝。光以这种拉得很细的玻璃丝——光纤作为“导线”,可以从一端传到另一端。科学家做了许多实验后发现,无论玻璃丝弯曲到何种程度,只要有合适的入射光角度,在玻璃丝内来回反射的激光便会沿着导线传到很远很远的对端。人们把这种玻璃丝称作光导纤维,光纤是对它的简称。

光纤包括两层,中间的一层是直径只有几微米的纤芯,外面的“包层”是用玻璃或石英制成的,这层对光具有极强的反射能力,光纤的外层还裹有厚厚一层保护光纤的塑料。光纤就这样紧紧地“封闭”住光,让其经过多次反射后到达另一端。

信息传递的速度由于光纤通信而大大加快,信息从此走上了“高速公路”。在一根比头发丝还细的光纤中,可以同时传输几千套电视节目或者几万路电话。这样大的通信容量的确令人吃惊。而最先进的“光波复用”技术,还可以将其提高几十倍。

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