Storð : heimur í öðru ljósi - 01.03.1985, Page 84

Á UPPLÝSINGAÖLD
LjdsþræÖir
sem
boðberar
Eftir Stefán Ingólfsson
Ljósið hefur verið notað til að
bera boð á milli manna svo
lcngi, sem mannkynið hefur lif-
að á þessum hnctti. Oftast hafa
boðin verið fólgin í einföldu táknmáli
en við þekkjum einnig allflókin
merkjakerfi, sem fundin voru upp til
að flytja boð um langar vegalengdir.
Sum þessara kerfa eru cnn í notkun.
Þegar raftæknin hélt innreið sína
fyrir rúmri öld tók rafmagnið að
mestu við hlutverki boðbera þegar
flytja varð upplýsingar langar leiðir.
Nú eru hins vegar ýmis teikn á lofti,
sem benda til þess að Ijósið verði aftur
tekið í notkun til að flytja upplýsingar
í stórum stíl. Jafnvel um hnöttinn
þveran og endilangan. Þessu veldur ný
og nýstárlcg tækni, sem byggist á því
að leiða Ijósboð um glerþræði. Hana
má cf til vill nefna Ijósþráðatækni á
okkar tungu.
A síðustu árum hafa tölvutæknin
og fjarskiptatæknin unnið saman þeg-
ar senda þarf tölvutækar upplýsingar
um langar vegalengdir. Þá hafa tölvu-
notendur oftast þurft að nota hið al-
menna samskiptanet símakerfisins.
Símanet voru upphaflega hönnuð til
annarra nota en að flytja tölvuboð. Af
þeim sökum komu vankantar símalín-
anna fljótlega í ljós þegar tölvuboð
voru send eftir þeim.
Tökum lítið dæmi af tölvunot-
anda á Egilsstöðum sem hefur tengt
tölvu sína við tölvumiðstöð í Reykja-
vík í gegnum símanetið. Nú hyggst
hann fá senda heila tölvuskrá frá
Reykjavík í tölvuna sína í gegnum
símann. Honum er send Fasteignaskrá
fyrir landið allt. Það tekur hins vegar
hcila tvo sólarhringa að senda skrána á
þennan hátt. Ástæðan fyrir því hversu
hægt sendingin gengur er að flutn-
ingsgeta símalínanna er mjög tak-
mörkuð þó rafboð fari hratt um þær.
Undanfarinn áratug hefur verið
þróuð ný tækni, sem sérfræðingar
binda miklar vonir við. Þessi tækni
byggist á því að upplýsingar eru leidd-
ar um örfína glerþræði í formi Ijós-
boða. Tæknin nefnist „fiber optics“ á
ensku eða ljósþráðatækni. Símafyrir-
tæki um allan heim eru farin að nota
Ijósþræði (optical fibers) til þess að
leysa hina hefðbundnu rafmagnsþræði
af hólmi í símalínum. Talið er að eftir
tvö ár verði árlega lagðar tvær milljón-
ir kílómetra af Ijósþráðum í símakerf-
um í Bandaríkjunum einum. Þá telja
menn að í upphafi næsta áratugar
verði lagðar árlega 7—8 milljónir kíló-
metra af Ijósþráðum.
Ljósþræðir eru nú einkum notað-
ir í fjarskiptum á löngum vegalengd-
um þcgar flytja þarf venjuleg símtöl
og tölvuupplýsingar. Enn er þó langt í
land að þcir leysi gömlu símalínurnar
af hólmi. Einungis örlítill hluti fjar-
skipta fer fram eftir Ijósþráðum enn
sem komið er. Þróun þessarar tækni er
hins vegar mjög ör. Sumir sérfræð-
ingar ganga svo langt að fullyrða að
venjulegur koparvír verði ekki notað-
ur í símalínur eftir næstu aldamót.
Jafnvel gcti svo farið að kaplar úr
glerþráðum geri fjarskiptahnetti úr-
elta fyrr en varir.
Fyrir þremur áratugum setti ung-
ur bandarískur vísindamaður fram þá
kenningu að leiða mætti Ijós eftir
grönnum glerstöngum. Hugmynd
hans byggðist á því að ef lýst er inn í
enda þannig stangar, þá fellur Ijósið
undir svo litlu horni á veggi hennar
innan frá að það nær ekki að skína út
úr henni fyrr en við gagnstæðan enda.
Þó að glerstöngin sé beygð eða sveigð
breytast þessir eiginleikar ekki.
Það sem þótti ef til vill skemmti-
legast við hugmynd Bandaríkjamanns-
ins á sínum tíma var að með þessum
stöngum væri unnt að sveigja ljósið
fyrir horn. Kenningin þótti óneitan-
lega frumleg þegar hún kom fram en
var þó ekki talin hafa hagnýtt gildi.
Vísindamaðurinn nefnist Charles K.
Kao og starfar enn að rannsóknum á
Ijósþráðatækni. Hann taldi ennfremur
að nota mætti glerstangirnar til að
lciða upplýsingar eftir. Það var að
sjálfsögðu enn langsóttari hugdetta en
hin fyrri.
Þessar hugmyndir urðu ekki að
veruleika fyrr en árið 1970. Þá voru
leyst tvö helstu tæknilegu vandamálin,
sem stóðu í vegi fyrir notkun glerröra
og sýnt var fram á að hugmynd Kaos
var framkvæmanleg. Bandaríska fyrir-
tækinu Corning Glass Works tókst að
þróa aðferð til að framleiða langa gler-
þræði, sem nýttust eins og Kao hafði
sagt fyrir. Sama ár heppnaðist Bell
rannsóknarstofunum að búa til fyrsta
leisertækið úr hálfleiðaraefnum. Þetta
tæki var svo fyrirferðarlítið að unnt
var að koma því í gegnum auga á
venjulegri stoppunál.
Leisertækin framleiða Ijósboðin,
sem fara um glerþræðina. Til þess að
boðin komist til skila er nauðsynlegt
að Ijósið, sem flytur þau sé einlitt. í
einlitu Ijósi eru allar Ijósbylgjurnar af
sömu bylgjulengd. Þetta einlita Ijós cr
ekki til aðgengilegt í náttúrunni og
verður því að framleiða það með leis-
ertækjunum.
Skilaboð eru send eftir glerþræð-
inum á þann hátt að leisertæki
lýsir inn í annan enda hans.
Þráðurinn sjálfur leiðir Ijósið
cnda á milli. Á hinum endanum er
síðan sérstakt tæki, svoncfnd „Ijós-
díóða“, sem nemur Ijósið og breytir
því í rafboð. Leisertækið myndar boð-
in á þann hátt að það blikkar með
ákveðinni mjög hárri tíðni. Boðin eru
fólgin í táknmáli sem þannig myndast:
röð af Ijósglömpum og myrkur á milli
þeirra. Því má ef til vill líkja við að
Morse-stafróf væri sent um dimm
göng með því að blikka með vasaljósi í
öðrum enda þeirra.
Rafboð sem send eru cftir málm-
þræði eins og venjulegum símavír úr
kopar, dofna eftir því sem lengra kem-
ur eftir þræðinum. Þessu veldur fyrst
og fremst viðnám í málmþræðinum.
Það breytir orku rafstraumsins smám
saman í varma. Boðin dofna því og
bjagast. Á löngum strengjum verður
því að koma fyrir tækjum með reglu-
legu millibili til þess að selflytja boðin
áfram. Þessi tæki lesa þau boð, sem
82