Kako je Alexander Graham Bell leta 1880 uveljavil Li-Fi s telefonom

Le štiri leta po patentiranju telefona je izumitelj Alexander Graham Bell že iskal načine za izboljšanje svoje nove tehnologije. Posebej je hotel iti brezžično. Funkcionalno so žice omejevale uporabo Bellovega izuma: glavni primer tega, ladje na morju, bi bile izjemno koristne zaradi telefonske tehnologije, vendar očitno ni bilo mogoče povezati z žicami. Bell je napovedal, da »prihaja dan, ko bodo telegrafske žice položene na hiše kot voda ali plin«, vendar ni popolnoma sprejel svoje vizije. Spoznal je, da so lahko mesta, ki jih pogoltnejo mreže debelih črnih žic, grda mesta.

Na medenih tednih je Bell prebral o poskusih kolega znanstvenika in izumitelja Roberta Sabineja s selenom, na novo odkritim materialom, ki je reagiral na izpostavljenost svetlobi. V Sabinem eksperimentu je bil sposoben vizualno izmeriti spremembe v svetlobi, ki je udarila v sprejemnik Selenium. Bell je trdil, da če so bili odzivi Selenija na spremembe v svetlobi dovolj veliki, da bi fizično izmerili reakcije, potem je prišlo do možnosti, da bi preusmerjena sončna svetloba v sprejemnik selena povzročila zvočni učinek; teoretično je lahko slišal, kaj je Sabine videla.

Da bi to dosegel, bi moral Bell modulirati zvočne valove, kot je električna energija. Telefon je prenašal zvok prek moduliranega električnega toka, ki je bil poslan preko telegrafskih žic. Selenski sprejemnik bi potem deloval kot optična različica električnega navitja v telefonski sprejemnik in pretvoril modulirano svetlobo nazaj v zvočne valove.

Zagotovo je bil Bell popolnoma pravilen. V februarju 1880, ko je uporabila nič drugega kot membrano, pritrjeno na kovinsko rešetko in osnovni sprejemnik selena, je Bell poslušal kot pomočnika Charlesa Sumnerja Tainterja. a cappella različica Auld Lang Syne je prišel skozi njegove slušalke, ki so se prenašali skozi en žarek sončne svetlobe.

V naslednjih nekaj mesecih sta Bell in Tainter izboljšala zasnovo fotophona in zamenjala jeklene rešetke s tankim, prožnim ogledalom, ki bi zvijalo in vibriralo od zvočnih valov in spremenilo svetlobo, hkrati pa ustvarilo bolj koncentriran snop svetlobe. prejetih z večjih razdalj. Medtem ko je prvi preskus prenašal zvok v isti sobi, so naknadni testi z uporabo paraboličnega zrcalnega sprejemnika dosegli razdalje približno 700 ft. 19 let pred prvim radijskim prenosom. Bell je svetu uvedel brezžično zvočno komunikacijo.

Bell je bil navdušen. Verjel je, da bo, ko bo tehnologija ujela, prenos zvoka skozi svetlobo nekega dne revolucioniral svet komunikacije. Medtem ko je bil fotofon konceptualno uspešen, je Bell - vedno pragmatik - vedel, da je tehnologija, ki je potrebna, da bi bil njegov izum praktičen za vsakodnevno uporabo, še vedno generacij.

Največji in najbolj očiten problem pri oslanjanju na sončno svetlobo pri prenosu zvoka je, da sonce ni vedno vidno: nočni prenosi bi bili nemogoči, dež pa bi zaustavil komunikacijo. Svetloba se razprši na razdaljo, kar pomeni brez visoko koncentriranega žarka, tudi v optimalnih pogojih, da je razpon do fotopona omejen in omejen.

Bilo je tudi to: Edison je pravkar izumil 16-vatno žarnico. Plinske luči so bile še vedno običajen kraj, in čeprav je bilo mogoče z ogledali in steklom ustvariti visoko koncentrirane žarke umetne svetlobe, bi moral biti vsak dom s fotofonom dobeseden svetilnik. Bell je prodal patent za fotofonsko telefonsko družbo National Bell, katere glavni delničar je bil njegov oče in žena (po tem, ko je Bell podaril svoje zanimanje za podjetje kot poročno darilo). Bell se je sam umaknil iz razvoja fotofona, vendar so drugi inženirji podjetja Bell Telephone nadaljevali z izboljševanjem tehnologije v naslednjih nekaj desetletjih.

V intervjuju tik pred njegovo smrtjo je Bell razglasil: »Glede na pomembnost vključenih načel, vidim fotofon kot največji izum, ki sem ga kdajkoli naredil; Najbrž je bil spet v redu: lahka telefonija bi dejansko spremenila način sporočanja sveta, vendar ne ravno tako, kot je predvideval Bell. Nadgrajene različice fotophona so se uspešno uporabljale v pomorskih zmogljivostih, zlasti med prvo in drugo svetovno vojno; za razliko od radijskih valov se je pokazala skoraj nemogoče prestreči. V prvi polovici 20. stoletja so evropske ladjarske družbe uporabile spremenjene različice fotophona kot podporo v situacijah, ko so bili moteni radijski valovi.

Ironično, žice so bile manjkajoča sestavina Bellove svetovne telefonije. Izkazalo se je, da je najučinkovitejši način prenosa visoko-koncentrirane modulirane svetlobe na dolge razdalje skozi neverjetno dolge, izredno tanke steklene žice. Najpomembnejša manifestacija Bellovih brezžičnih principov je bila optična vlakna, ki se uporabljajo za prenos telefonskih, kabelskih in internetnih podatkov po vsem svetu z enakimi splošnimi načeli svetlobne telefonije kot Bellov originalni telefon.