（l）激光通信 

用光傳遞信息，在今天十分普遍。比如，艦船用燈語通信，交通燈用紅、黃、綠三色調度。但是所有這些用普通光傳遞信息的方式，都只能局限在短距離內。要想把信息通過光直接傳遞到遙遠的地方，就不能用普通光，而只能動用激光。 

那么如何傳遞激光呢？我們知道，電是可以沿著銅線輸送的，但光是不能沿著普通金屬線輸送的。為此，科學家們研制出來一種能夠傳輸光的細絲，叫作光導纖維，簡稱光纖。光纖是用特種玻璃材料制成的，直徑比人的頭發絲還要細，通常為50～150 微米，而且非常柔軟。 

實際上，光纖的內芯是高折射率的透明光學玻璃，而外面的包皮層則是用低折射率的玻璃或塑料制成。這樣的結構，一方面能使光沿著內芯折射前進，就像水在自來水管里往前流動，電在導線中往前傳輸一樣，即使千繞百折也沒有什么影響。另一方面，低折射率的包皮層又能阻止光外泄，就像水管不會滲水，電線的絕緣層不會導電一樣。 

光導纖維的出現解決了傳遞光的途徑，但并不是說有了它就可以把任何光都能傳送到很遠很遠的地方去。只有亮度高、顏色純、方向性好的激光，才是傳遞信息最理想的光源，它從光纖的一端輸入后，幾乎沒有什么損失又從另一端輸出。因此，光通信實質上就是激光通信，它具有容量大、質量高、材料來源廣、保密性強、經久耐用等優點，被科學家們譽為通信領域的一場革命，是技術革命中最輝煌的成果之一。 

激光通信先進在哪里？激光通信的優點首先是容量大。它的容量有多大呢？當我們平時打電話時，講著講著有時會串進來不相干的說話聲。這種打架現象是由于一對電話線上只能通過一路電話，如果另外串進來一路電話，正常的通話雙方就會受到干擾。假如有10對人同時用一對電話線通話，就等于20個人同時講話，那就根本無法通話了。為了解決這個問題，就必須采用載波等方法，使各路電話分別處在各個頻段上。由于普通電話的頻率范圍為300～400赫，而在一對電話線上最高頻率只有1500千赫，所以在一對電話線上只能同時通過十幾路電話。顯然，這樣的電信容量是遠遠不能滿足當今信息社會的要求的。 

如果我們把普通電話的傳輸信息量比作是小推車的話，那么激光通信則是汽車。由于激光的頻率要比無線電波高得多，所以激光通信的信息容量要比電氣通信大10億倍。一根比頭發絲還細的光纖就可以傳輸幾萬路電話或幾千路電視節目。由20根光纖組成的光纜只有一支鉛筆那樣粗細，每天可以通話76200人次。相比之下，由1800根銅線組成的電纜，直徑約7.6厘米，但每天卻只能通話900人次。 

尤其令人驚訝的是，光纖通信特別適合于電視、圖像和數字的傳遞。據報道，一對光纖可在一分種內傳遞全套《大英百科全書》。 

此外，制造光導纖維的材料是地球上到處都有的砂子——石英，只要幾克石英就能制造出1千米長的光纖。這樣，不僅原材料取之不盡、用之不竭，還可以大大節約銅和鋁材。正因為如此，目前世界上發達國家都在競相研究激光通信。于是激光通信成了爭相發展的寵兒。 

在通信技術史上，光纖通信技術的發展之快是前所未有的。拿通信技術史上的幾個里程碑來看，電話從發明到應用，花費了60年左右的時間，并且電話通信至今仍大量、普遍使用。無線電技術（例如電報）從發明到應用也花了30年左右時間。電視技術雖然發展較快，但仍然孕育了約14年。而激光通信，從第一根低損耗光導纖維的誕生到應用，總共只有5年時間。現在激光通信不僅應用廣泛，而且形成了巨大的光纖市場。 

1977年5月，美國有一家大公司叫電報電話公司，它在芝加哥市內的兩個電話局之間，敷設了世界上第一條短距離的光導纖維通信線路，此后在全美國近百個地方建立了總長幾百千米的短距離激光通信線路。這就意味著在短距離內，激光通信已開始取代普通的電氣通信。到了1983年，美國紐約到波士頓之間長達600千米的光導纖維通信已投入使用。 

緊跟在美國后面的是日本。1984年，日本完成了從北海道的札幌至九州福岡的長距離光導纖維通信干線，全長達2800千米，中間聯結著30多個城市。1993年12月，中國和日本之間橫跨東海的光纖電纜已鋪設成功。日本和美國之間橫跨太平洋的長達1萬千米的海底光纜也在設計中。 

由于光導纖維通信的蓬勃發展，美、日、英、法等工業發達國家相繼成立了光導纖維、光纜生產企業。世界上三大著名的光纖光纜公司——美國的西電公司、康寧公司和日本的住友公司，光導纖維產量每年都在12萬千米以上。 

總之，工業發達國家都已建立了全國性的光纖通信網絡，以便徹底替代目前的銅質電線電纜，這項浩大的技術工程估計到2000年可告完成。到那時候，激光通信將給我們這個地球帶來巨大變化。例如，<