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从烽火传递到高速激光通信
□ 芮道满（中国科学院光电技术研究所）
提到光通信你会想到什么？是光波、光纤、光缆这些充满科技感的专业名词吗？
其实，光通信有着几千年的悠久历史，早在周代，我们的祖先就发明了用于军事的光
通信系统—烽火台。据《周礼》记载，西周时期，为了防备敌人入侵，采用“烽隧”
作为边防告急的联络信号。从边疆到腹地的通道上，每隔一段距离，筑起一座烽火台，
接连不断。在敌人入侵时，烽火台一个接一个地燃放烟火传递警报。这种通信方式并
非只在中国出现过，约公元前 800 年，古希腊人和古罗马人也曾采用烽火传递信号。
18 世纪 90 年代，旗语开始应用于法国航海界，这也是一种光通信系统。烽火、旗语
均采用人的眼睛来接收信息，因此可称之为目视空间光通信。
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贝尔开启现代光通信 “1”信号，振幅大，能量强
1880 年，亚历山大· 贝尔
“0”信号，振幅小，能量弱
的光电话实验开启了光通信的全
新方式。贝尔用弧光灯或太阳光光波
作为光源，并通过透镜将光聚焦
光波
在话筒的振动片上。当人对着话
筒讲话时，振动片因人体发出的 ▲ 信号的直接调制
声波而发生振动，进而使反射光随着话音的强发射光端机用于将电信号转换为光信号，
弱产生相应变化，从而将声音信息调制到光波其基本器件包括信号源、光源和调制器。我们
上。载有声音信息的光波经空气传送到接收端。在电脑中处理的信息是用 0 和 1 表示的比特
在接收端，利用抛物面镜将光波聚焦到光敏电流，发射光端机是怎样把电信号转换成光信号
池上，光敏电池将光能转换成电流并送到听筒，的呢？一种最简单的产生光比特流的方式叫直
手持听筒者就可以听到从发送端传送过来的声接调制。直接调制是用信号直接调制光源的输
音了。在这次实验中，贝尔利用光波将声音信