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自貝爾發(fā)明光電話后,有人又用弧光燈代替日光作為光源延長(zhǎng)了通信距離,但還是只限于數(shù)千米。在第一次世界大戰(zhàn)期間,曾有人使用弧光燈作發(fā)射機(jī),通過(guò)聲生電流對(duì)其光強(qiáng)進(jìn)行調(diào)制;使用硅光電池作接收器,當(dāng)調(diào)制后的光信號(hào)照射到硅光電池的PN結(jié)上時(shí),通過(guò)光伏效應(yīng)就在外電路產(chǎn)生變化的光電流,在晴好天氣通信距離可達(dá)8km,如圖1.2.4a所示。當(dāng)光電倍贈(zèng)管出現(xiàn)后,人們又用它作為接收器,將調(diào)制后的光信號(hào)還原成電信號(hào),如圖1.2.4b所示。
圖1.2.4光通信發(fā)展歷史
a)大氣傳輸光通信b)透鏡光波導(dǎo)c)反射鏡光波導(dǎo)d)現(xiàn)代光纖通信
光電倍增管中有電壓逐級(jí)提高的多級(jí)陽(yáng)極,其工作原理就是利用電子多級(jí)加速發(fā)射使外電路的光生電流放大。
實(shí)驗(yàn)表明,用光波承載信息的大氣傳輸進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信是可行的,但是通話的性能受空氣質(zhì)量和氣候影響十分嚴(yán)重,不能實(shí)現(xiàn)全天候通信。
為了克服氣候?qū)す馔ㄐ诺挠绊懀藗儼鸭す馐拗圃谔囟ǖ目臻g內(nèi)傳輸,因而在1958年美國(guó)古鮑等提出了透鏡陣列光波導(dǎo)(1965年,E.Miller進(jìn)行了報(bào)道)和反射鏡陣列光波導(dǎo)的光波傳輸系統(tǒng),如圖1.2.4b和圖1.2.4c所示。這兩種波導(dǎo)從理論上說(shuō)是可行的,但是實(shí)現(xiàn)起來(lái)卻非常困難,地上人為活動(dòng)會(huì)使地下透鏡光波導(dǎo)變形和振動(dòng),為此必須把光波導(dǎo)深埋或選擇在人車稀少的地區(qū)使用。