竇光宇
隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，光導(dǎo)纖維現(xiàn)已在通信、電子和電力等領(lǐng)域日益擴展，成為大有前途的新型基礎(chǔ)材料。與之相伴的光纖技術(shù)也以新奇、便捷贏得人們的青睞。
美國拉里安公司成功地運用光纖完成了輸電功能，在電力領(lǐng)域中開拓出一條嶄新的途徑。他們在發(fā)送端利用半導(dǎo)體激光二極管，把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榧す庠诠饫w中傳送，用太陽能電池作為接收端器件。這種器件用300微米厚的砷化鎵作為絕緣基片，上面覆蓋有20微米厚的太陽能電池。它被分為6個獨立的區(qū)域，這些區(qū)域由鍍金的空氣橋串聯(lián)起來，當(dāng)由光纖傳來的激光照射到太陽能電池時，光能立即變成電能。每個區(qū)域產(chǎn)生的電壓恰好是1伏，六個區(qū)域串起來就有6伏電壓，足可供大多數(shù)傳感器的控制電路使用。如果把激光二極管的
功率繼續(xù)提高，再配上整套的電能傳送系統(tǒng)，光纖輸電就可以廣泛地使用于軍事、工業(yè)、商業(yè)等各個方面。法國專門從事計算機、電子設(shè)備、信號處理和圖像技術(shù)的波根實驗室，利用光的孤波子和短脈沖，可在光纖內(nèi)實現(xiàn)無失真?zhèn)鬏敗＿@一技術(shù)可解決色散和非線性效應(yīng)問題，無需沿光纜設(shè)置多個再生裝置。工作時只需在每100公里左右的地方設(shè)置一個放大器。孤波子波就可以相互穿越，互不干擾。據(jù)稱，這一新技術(shù)用于6450-12900公里海底潛艇，可以解決通訊困難問題。美國通訊保密專家研制的一種無規(guī)律載波信號光纖通訊技術(shù)，專門用以對付當(dāng)今日益猖獗、手段高明的竊聽高手。該技術(shù)首先將話音之類的有用信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖信號，然后再將這些數(shù)字脈沖信號編碼，調(diào)制到無規(guī)律變化的隨機微波載體上。發(fā)送時，激光發(fā)射裝置將載有信息的無規(guī)律載波信號經(jīng)光纖通訊系統(tǒng)發(fā)射至收訊方。收訊方的激光接收機以專用技術(shù)與發(fā)送激光裝置同步動態(tài)協(xié)調(diào)工作，最終完成將有用信號從無規(guī)律載體上解調(diào)的任務(wù)。使用該技術(shù)，竊聽高手們將再也沒有用武之地了，他們只會聽到雜亂無章的噪音。澳大利亞保林公司，最近研制出一種光纖秤，利用一根光纖和一個激光器就可以給卡車稱重。這種光纖秤利用了一種電阻特性非常特別的光纖，當(dāng)它受到壓力或張力時，光纖會發(fā)生輕微的變形，導(dǎo)致激光的特征發(fā)生變化。這時，探測器會立即將這一變化獲悉并轉(zhuǎn)換為電信號的變化。從而在儀器的顯示盤上反映出。由于光纖是由玻璃制作的，它具有耐濕、耐輻射的性能，更重要的是，它易于安裝和保養(yǎng)，適用于安裝在城區(qū)的主干道、工廠周圍、機場和跑道、倉庫以及港口等地，進行24小時的連續(xù)工作。所以，除了可以進行稱重之外，還能夠起到監(jiān)控作用，精確程度遠遠超過現(xiàn)有的電子裝置。
據(jù)美刊新近報道，由美國麻省波士頓光纖公司研制的一種塑料光纖，它的傳輸速度比現(xiàn)用標準銅線快30倍，而且比玻璃纖維的重量輕、柔性好、成本低。這種光纖利用光的折射或光在纖維內(nèi)的跳躍方式來到達較高的傳輸速度，可在100米內(nèi)以每秒3兆比特的速度傳輸數(shù)據(jù)。目前，全世界已經(jīng)鋪設(shè)海底光纜達37萬公里，這個長度幾乎可以圍繞地球10圈。而且，由于兩端采用了激光器，在傳輸中已經(jīng)不再需要放大信號的中繼器，這樣，就會使成本大大降低，通話費用相應(yīng)減少。據(jù)報道，世界上容量最大、連接歐美的海底光纜將于今年開通。這個連接全世界的海底通信光纖電纜正在鋪設(shè)之中，這是20世紀通信領(lǐng)域最宏偉的工程，得到全世界30個國際電信組織的支持。它橫跨大西洋、穿越地中海，經(jīng)紅海和印度洋，穿過馬六甲海峽進入太平洋。全長近32萬公里，連接175個國家和地區(qū)，能夠同時使240萬部電話通話或同時傳輸幾十萬幅壓縮的畫面。整個工程耗資140億美元，預(yù)計將于2003年完工。
