Paano si Alexander Graham Bell Pinasimulan ang Li-Fi Gamit ang Photophone noong 1880

Isang apat na taon lamang matapos patenting ang telepono, ang imbentor na si Alexander Graham Bell ay naghahanap ng mga paraan upang mapabuti ang kanyang bagong teknolohiya. Partikular, gusto niyang pumunta wireless. Functionally, wires limitado ang paggamit ng imbensyon Bell's: Ang pangunahing halimbawa ng mga ito, ships sa dagat, ay makikinabang mula sa napakalaki teknolohiya ng telepono, ngunit malinaw na hindi sila maaaring tethered magkasama sa pamamagitan ng mga wire. Inihayag ni Bell na "darating ang araw kapag ang mga wire ng telegrapo ay ilalagay sa mga bahay tulad ng tubig o gas," ngunit hindi niya lubos na tinanggap ang kanyang sariling pangitain. Napagtanto niya na ang mga lungsod na kinain ng mga webs ng makapal na itim na mga wire ay maaaring pangit na mga lungsod.

Sa kanyang hanimun, binasa ni Bell ang tungkol sa mga eksperimento ng kapwa siyentipiko at imbentor na si Robert Sabine na may Selenium, isang bagong natuklasang materyal na tumutugon sa pagkakalantad sa liwanag. Sa eksperimento ni Sabine nakuha niya ang biswal na pagsukat ng mga pagbabago sa liwanag na pumalo sa isang Selenium receiver. Ang teoriya ni Bell na kung ang reaksyon ng Selenium sa mga pagbabago sa liwanag ay sapat na sapat upang pisikal na masukat ang mga reaksyon, pagkatapos ay nagkaroon ng pagkakataon na ang modulated na sikat ng araw sa isang Selenium receiver ay maaaring makagawa ng audio effect; theoretically, naririnig niya ang nakita ni Sabine.

Upang maisagawa ito, ang Bell ay kailangang mag-modulate ng mga sound wave tulad ng koryente. Ang telepono ay inilipat sa tunog sa pamamagitan ng modulated kasalukuyang electrical na ipinadala sa pamamagitan ng wires telegrapo. Pagkatapos ay ang Selenium receiver ay kumilos tulad ng isang optic na bersyon ng electric coil sa isang receiver ng telepono, na nagko-convert ang modulated light pabalik sa sound waves.

Sure enough, Bell ay ganap na tama. Noong Pebrero ng 1880, gumagamit ng walang higit pa sa isang dayapragm na naka-attach sa metal na rehas na bakal at isang simpleng siliniyum na tagatanggap, nakinig si Bell bilang katulong na si Charles Sumner Tainter isang cappella bersyon ng Auld Lang Syne dumating blaring sa pamamagitan ng kanyang mga headphone, ipinadala sa pamamagitan ng isang solong sinag ng sikat ng araw.

Sa susunod na mga buwan, pinabuting ni Bell at Tainter ang disenyo ng photophone, pinalitan ang mga gratings ng bakal na may manipis, nababaluktot na salamin na yumuko at mag-vibrate mula sa mga sound wave, binabago ang liwanag, gayunpaman ang paglikha ng isang mas puro beam ng liwanag na may kakayahan ng natanggap mula sa mas malaking distansya. Habang ang unang pagsubok ay nagpadala ng tunog sa kabuuan ng parehong silid, ang mga kasunod na mga pagsubok na gumagamit ng isang parabolic mirror receiver ay umabot sa distansya ng halos 700 ft. 19 taon bago ang unang pagpapadala ng radyo. Ipinakilala ni Bell ang wireless audio communication sa mundo.

Ang Bell ay kalugud-lugod. Naniniwala siya na sa sandaling ang teknolohiya nahuli up, pagpapadala ng tunog sa pamamagitan ng liwanag ay isang araw baguhin nang lubusan ang mundo ng komunikasyon. Gayunpaman, habang ang photophone ay isang tagumpay sa konsepto, si Bell - kailanman ang pragmatist - alam ang teknolohiya na kinakailangan upang gawin ang kanyang imbensyon na praktikal para sa pang-araw na paggamit ay henerasyon pa rin ang layo.

Ang pinakamalaking at pinaka-halata na problema sa pag-asa sa sikat ng araw upang magpadala ng tunog ay na ang araw ay hindi palaging nakikita: Ang pagpapadala ng gabi ay imposible, at ang ulan ay mag-shut down na komunikasyon. Ang ilaw ay lumalabas sa distansya, na nangangahulugan na walang isang mataas na puro na sinag, kahit na sa pinakamainam na kondisyon, nagkaroon ng isang mas maikli at limitadong limitasyon sa hanay sa photophone.

Nagkaroon din ito: Inimbento ni Edison ang 16-watt lightbulb. Ang mga ilaw ng gas ay karaniwang karaniwang lugar, at kahit na posibleng lumikha ng mga mataas na puro ng mga artipisyal na ilaw na may mga salamin at salamin, ang anumang bahay na gamit ang isang photophone ay kailangang literal na parola. Nagbenta si Bell ng patent para sa photophone sa National Bell Telephone Company, kung saan ang kanyang biyenan at asawa ay ang mga pangunahing shareholders (pagkatapos na ibinigay ni Bell ang kanyang interes sa kumpanya bilang regalo sa kasal). Si Bell mismo ay na-back out sa pagbuo ng photophone, ngunit ang iba pang mga inhinyero sa Bell Telephone Company ay patuloy na nagpapabuti sa teknolohiya para sa mga susunod na dekada.

Sa isang pakikipanayam bago siya mamatay, ipinahayag ni Bell, "Sa kahalagahan ng mga prinsipyong nasasangkot, itinuturing ko ang photophone bilang ang pinakamalaking imbensyon na aking ginawa; mas malaki kaysa sa telepono. "Magkakasalungatan, siya ay tama muli: Banayad telephony ay talagang baguhin ang paraan ng mundo communicated, ngunit hindi pa ang paraan ng Bell envisioned. Ang mga na-upgrade na bersyon ng photophone ay matagumpay na ginamit sa mga kapasidad sa dagat, lalo na sa Unang at Ikalawang Digmaang Pandaigdig; Ang telephony na liwanag, hindi katulad ng mga radio wave, ay di-napatutunayang halos imposible na maharang. Sa unang bahagi ng ika-20 siglo, ang mga binagong bersyon ng photophone ay ginamit ng mga kompanya ng European pagpapadala bilang isang backup sa mga sitwasyon kung saan ang mga radio wave ay nauray.

Ironically, ang mga wire ay ang nawawalang sangkap sa malambot na telephony ng Bell ng lahat. Ito ay lumiliko ang pinaka mahusay na paraan upang magpadala ng highly-puro modulated light mahabang distansya ay sa pamamagitan ng hindi mapaniniwalaan o kapani-paniwala mahaba, ultra-slim wires salamin. Ang pinakamahalagang pagpapakita ng mga wireless na prinsipyo ng Bell ay fiber optics, na ginagamit upang magpadala ng telepono, cable, at internet data sa buong mundo gamit ang parehong pangkalahatang mga prinsipyo ng light telephony bilang orihinal na photophone ng Bell.