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(kuò)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(guó)拉里安公司成功地運(yùn)用光纖完成了輸電功能，在電力領(lǐng)域中開(kāi)拓出一條嶄新的途徑。他們?cè)诎l(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(yáng)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(yáng)能電池。它被分為6個(gè)獨(dú)立的區(qū)域，這些區(qū)域由鍍金的空氣橋串聯(lián)起來(lái)，當(dāng)由光纖傳來(lái)的激光照射到太陽(yáng)能電池時(shí)，光能立即變成電能。每個(gè)區(qū)域產(chǎn)生的電壓恰好是1伏，六個(gè)區(qū)域串起來(lái)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(gè)方面。法國(guó)專門(mén)從事計(jì)算機(jī)、電子設(shè)備、信號(hào)處理和圖像技術(shù)的波根實(shí)驗(yàn)室，利用光的孤波子和短脈沖，可在光纖內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)失真?zhèn)鬏�。這一技術(shù)可解決色散和非線性效應(yīng)問(wèn)題，無(wú)需沿光纜設(shè)置多個(gè)再生裝置。工作時(shí)只需在每100公里左右的地方設(shè)置一個(gè)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(wèn)題。美國(guó)通訊保密專家研制的一種無(wú)規(guī)律載波信號(hào)光纖通訊技術(shù)，專門(mén)用以對(duì)付當(dāng)今日益猖獗、手段高明的竊聽(tīng)高手。該技術(shù)首先將話音之類(lèi)的有用信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖信號(hào)，然后再將這些數(shù)字脈沖信號(hào)編碼，調(diào)制到無(wú)規(guī)律變化的隨機(jī)微波載體上。發(fā)送時(shí)，激光發(fā)射裝置將載有信息的無(wú)規(guī)律載波信號(hào)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(jī)以專用技術(shù)與發(fā)送激光裝置同步動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)工作，最終完成將有用信號(hào)從無(wú)規(guī)律載體上解調(diào)的任務(wù)。使用該技術(shù)，竊聽(tīng)高手們將再也沒(méi)有用武之地了，他們只會(huì)聽(tīng)到雜亂無(wú)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(gè)激光器就可以給卡車(chē)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(shí)，光纖會(huì)發(fā)生輕微的變形，導(dǎo)致激光的特征發(fā)生變化。這時(shí)，探測(cè)器會(huì)立即將這一變化獲悉并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的變化。從而在儀器的顯示盤(pán)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?chē)�、機(jī)場(chǎng)和跑道、倉(cāng)庫(kù)以及港口等地，進(jìn)行24小時(shí)的連續(xù)工作。所以，除了可以進(jìn)行稱重之外，還能夠起到監(jiān)控作用，精確程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)有的電子裝置。
據(jù)美刊新近報(bào)道，由美國(guó)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(biāo)準(zhǔn)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(lái)到達(dá)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(dá)37萬(wàn)公里，這個(gè)長(zhǎng)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(hào)的中繼器，這樣，就會(huì)使成本大大降低，通話費(fèi)用相應(yīng)減少。據(jù)報(bào)道，世界上容量最大、連接歐美的海底光纜將于今年開(kāi)通。這個(gè)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(jì)通信領(lǐng)域最宏偉的工程，得到全世界30個(gè)國(guó)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(guò)馬六甲海峽進(jìn)入太平洋。全長(zhǎng)近32萬(wàn)公里，連接175個(gè)國(guó)家和地區(qū)，能夠同時(shí)使240萬(wàn)部電話通話或同時(shí)傳輸幾十萬(wàn)幅壓縮的畫(huà)面。整個(gè)工程耗資140億美元，預(yù)計(jì)將于2003年完工。
