光纤技术的新应用

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随着科学技术的迅速发展，光导纤维现已在通信、电子和电力等领域日益扩展，成为大有前途的新型基础材料。与之相伴的光纤技术也以新奇、便捷赢得人们的青睐。
美国拉里安公司成功地运用光纤完成了输电功能，在电力领域中开拓出一条崭新的途径。他们在发送端利用半导体激光二极管，把电能转变为激光在光纤中传送，用太阳能电池作为接收端器件。这种器件用300微米厚的砷化镓作为绝缘基片，上面覆盖有20微米厚的太阳能电池。它被分为6个独立的区域，这些区域由镀金的空气桥串联起来，当由光纤传来的激光照射到太阳能电池时，光能立即变成电能。每个区域产生的电压恰好是1伏，六个区域串起来就有6伏电压，足可供大多数传感器的控制电路使用。如果把激光二极管的功率继续提高，再配上整套的电能传送系统，光纤输电就可以广泛地使用于军事、工业、商业等各个方面。法国专门从事计算机、电子设备、信号处理和图像技术的波根实验室，利用光的孤波子和短脉冲，可在光纤内实现无失真传输。这一技术可解决色散和非线性效应问题，无需沿光缆设置多个再生装置。工作时只需在每100公里左右的地方设置一个放大器。孤波子波就可以相互穿越，互不干扰。据称，这一新技术用于6450—12900公里海底潜艇，可以解决通讯困难问题。美国通讯保密专家研制的一种无规律载波信号光纤通讯技术，专门用以对付当今日益猖獗、手段高明的窃听高手。该技术首先将话音之类的有用信息转换为数字脉冲信号，然后再将这些数字脉冲信号编码，调制到无规律变化的随机微波载体上。发送时，激光发射装置将载有信息的无规律载波信号经光纤通讯系统发射至收讯方。收讯方的激光接收机以专用技术与发送激光装置同步动态协调工作，最终完成将有用信号从无规律载体上解调的任务。使用该技术，窃听高手们将再也没有用武之地了，他们只会听到杂乱无章的噪音。澳大利亚保林公司，最近研制出一种光纤秤，利用一根光纤和一个激光器就可以给卡车称重。这种光纤秤利用了一种电阻特性非常特别的光纤，当它受到压力或张力时，光纤会发生轻微的变形，导致激光的特征发生变化。这时，探测器会立即将这一变化获悉并转换为电信号的变化。从而在仪器的显示盘上反映出。由于光纤是由玻璃制作的，它具有耐湿、耐辐射的性能，更重要的是，它易于安装和保养，适用于安装在城区的主干道、工厂周围、机场和跑道、仓库以及港口等地，进行24小时的连续工作。所以，除了可以进行称重之外，还能够起到监控作用，精确程度远远超过现有的电子装置。
据美刊新近报道，由美国麻省波士顿光纤公司研制的一种塑料光纤，它的传输速度比现用标准铜线快30倍，而且比玻璃纤维的重量轻、柔性好、成本低。这种光纤利用光的折射或光在纤维内的跳跃方式来到达较高的传输速度，可在100米内以每秒3兆比特的速度传输数据。目前，全世界已经铺设海底光缆达37万公里，这个长度几乎可以围绕地球10圈。而且，由于两端采用了激光器，在传输中已经不再需要放大信号的中继器，这样，就会使成本大大降低，通话费用相应减少。据报道，世界上容量最大、连接欧美的海底光缆将于今年开通。这个连接全世界的海底通信光纤电缆正在铺设之中，这是20世纪通信领域最宏伟的工程，得到全世界30个国际电信组织的支持。它横跨大西洋、穿越地中海，经红海和印度洋，穿过马六甲海峡进入太平洋。全长近32万公里，连接175个国家和地区，能够同时使240万部电话通话或同时传输几十万幅压缩的画面。整个工程耗资140亿美元，预计将于2003年完工。