美國發明家貝爾發明電話的故事廣為人知。但是,他的另一項更重要的探索和發明,許多人就不知道了。1880年,貝爾和他的助手們巧妙構思——用陽光來傳遞語言資訊,發明了一種叫做“光話機”的通話裝置。
這個“光話機”的發信部分,主要由一塊極薄的鍍銀雲母鏡片構成,它能隨著聲音的大小做強弱不同的振動。通話的時候,先把鏡片放到陽光能直接照射到的地方,然後對準鏡片說話。這時,鏡片就隨著聲波的變化發出或強或弱的輕微振動。這樣,鏡子反射的太陽光束也隨之產生相應的抖動;再把這光束照到一小片硒電池上,把光訊號變成電訊號。最後,電訊號透過電線和電話接收機相連,就複製出發話人發出的語言了。
科學的發展,使人們認識到光是一種波長極短(對應於頻率極高)的電磁波,因此容量特別大,很適於現代通訊。然而,用火光或像貝爾那樣用自然光作為光通訊的光源,是不理想的——它的亮度、頻率及光束能量的集中性等都較差。因此,必須尋找一種具有更多優越性的光,才能為現代光通訊開闢新的道路。在這種背景下,“光之驕子”——鐳射在1960年5月降生。從此,人們就嚮往用鐳射實現高質量的通訊。
最初,人們只是把鐳射用於空間通訊。這種鐳射通訊現在已經應用於許多短距離通訊,並且將用於衛星通訊和星際間的通訊。但是,由於鐳射波長很短,在空間傳播要受到許多障礙和干擾——塵埃、雲霧、雨雪等等都會對它進行散射和吸收,消耗它的能量,所以影響傳輸資訊的質量和穩定性。另一個缺點是,誰都可以接受到這些訊號,難於保密。
早在1854年,英國物理學家丁鐸爾(1820~1893)在皇家學會的一次講演中就指出,光可以沿著盛水的彎曲管道傳輸。1870年,他做的一個有趣實驗,就可以看成是這種探索的源頭。他在一個裝滿水的容器的側壁上鑽上一個小孔,讓水噴到地面。然後,他用光從容器上方照射水面。這時,他發現射入水中的光,竟隨著水從小孔噴出並同水流一起沿著弧線落到地面,在地面上形成了一個光斑。
1927年,英國電視發明家約翰•羅吉•貝爾德首先指出,用光的全反射現象製成的石英纖維可以解析影象,並因此獲得兩項專利。他的這個看法被美國的豪塞爾在1929年用實驗進一步(在傳輸電檢視像上)證實。