光通信
光通信是一种利用光来携带信息的通信技术，也称为远程光通信。不论利用电子仪器传收或以肉眼直接观察光都属于光通信。光通信技术最早可以回溯到数百年前。即1880年发明的光电话机是最早的光通信仪器。
光通信系统由发射器（transmitter）、频道（channel）、接收器（receiver）组成。发射器将信息编码成光信号；频道将信号发送至目的地；接收器将光信号重新转换成发送的信息。当通信系统的设备中不使用接收器时，也可以是借由人眼观察来解释信号，简单的信号如烽火、复杂的信号则如光编译的色码或闪光摩斯密码等。
因为在地面上会受自然环境，如地形、气候及光可用性的影响，自由空间光通信仅能太空中布署。
形式
[编辑]如烽火、液压电报、船只的旗帜、信号灯等是最早的光通信技术[1] [2] [3][4]。液压电报最早可以回溯到公元四世纪前的希腊。而在使用灯塔与导航灯防止船难的年代，海水手使用的求救信号弹也是一种光通信技术。
日像仪利用镜子将日光反射到遥远观察者所在[5]。 当信号员使镜子些微倾斜，观察者处就能利用光的闪烁传输预先安排的信号密码。而海军船舰经常用信号灯代替日光，并以此方法来传递摩斯密码。
飞机驾驶员经常使用目视进场下滑道指示器为了安全着陆会投射出光系统，由其是在晚上特别需要。军用飞机利用类似的光系统正确地着陆在航空母舰上。色光系统会通信飞机相对于标准着陆下滑道。同时，因为无线电无法使用，机场控制塔会使用阿尔迪斯灯传输指令给飞机。
现今，许多的电子系统利用脉冲光来发射与接收信息。如今绝大多数的电子资料及长距离的电话都是利用光纤来传输，而不是广播、地面微波、或卫星传输。自由空间光通信也每天使用在各种应用上。
信号灯
[编辑]信号灯（如阿尔迪斯灯）是利用视觉信号（如摩斯密码）的通信设备[6]。 近代的信号灯着重于制造脉冲光，制造光脉冲最简单方式为设置一截光器在灯源前方，并由人为方式或机械化操作截光器重复进行开启、关闭的动作。一个手持式灯源与一个倾斜的凹面镜就可以制造光脉冲。此外，海军舰艇和机场控制塔上的信号灯通常也配备有某种形式的光学瞄准镜。
航空光信号主要用于无线电失灵、飞机没有装备无线电、飞机驾驶员听力受损时等情况。空中交通管制员长期使用光枪来指挥飞机，光枪能发射三种颜色的高亮度光束，分别为红色、白色、绿色。这些色光能以闪烁、稳定照射等不同方式来进行指挥，并且代表不同的指令(例如:起飞、登陆)，飞行员可以透过摆动副翼、闪烁着陆灯、航行灯来做回应。在标准化的指示系统中，只有12个标准指示没有利用到摩斯密码。
光纤通信
[编辑]光纤为目前最常见的光通信技术[7]，主要以发光二极管（LED）或激光二极管（LD）作为发射器[8]。由于红外光波段在光纤中传递受到的色散、衰减的影响比可见光小，红外光为光纤中主要传递的波段。虽然已经有实验室做出相位调制与频率调制技术，光信号目前还以强度调制最常见。掺铒光纤放大器对于光纤通信是相当重要的发明，它解决了光信号需要转换成电信号才能放大的缺点，大大地延长了光信号的传递距离。
参考文献
[编辑]- ^ Chapter 2: Semaphore Signalling （页面存档备份，存于互联网档案馆） ISBN 978-0-86341-327-8 Communications: an international history of the formative years R. W. Burns, 2004
- ^ Telegraph （页面存档备份，存于互联网档案馆） Vol 10, Encyclopaedia Britannica, 6th Edition, 1824 pp. 645-651
- ^ Nation Park Service Fire History Timeline. [2016-04-07]. （原始内容存档于2011-12-06） （英语）.
- ^ Lewis and Clark Journals, July 20, 1805. [2016-04-07]. （原始内容存档于2014-07-27） （英语）.
- ^ Harris, J.D. Wire At War - Signals communication in the South African War 1899–1902. [2016-03-25]. （原始内容存档于2020-07-15） （英语）.Note a discussion on the heliograph use during the Boer War.
- ^ Neal McEwen, K5RW. Victorian Era Visual Signalling Instruments -Black Watch, 42nd Royal Highland Regiment Signalling Unit, c. 1898. Telegraph-office.com. [2012-06-13]. （原始内容存档于2020-11-11） （英语）.
- ^ Hecht, Eugene. Optics 4th. United States of America: Addison Wesley. 2002: 197. ISBN 0-8053-8566-5 （英语）.
- ^ Idachaba, Francis; Dike U. Ike, Orovwode Hope. Future Trends in Fiber Optics Communication (PDF). Proceedings of the World Congress on Engineering 2014 (London UK: WCE). 2014-07-02, I [2016-03-25]. ISBN 978-988-19252-7-5. （原始内容存档 (PDF)于2018-06-19） （英语）.