Cum Alexander Graham Bell a pionierat Li-Fi cu fotofonul în 1880

Doar patru ani de la brevetarea telefonului, inventatorul Alexander Graham Bell deja căuta modalități de îmbunătățire a noii sale tehnologii. Mai exact, el a vrut să meargă fără fir. Funcțional, sârmele au limitat utilizarea invenției lui Bell: Exemplul major al acestui lucru, navele pe mare, ar beneficia foarte mult de tehnologia telefonică, dar, evident, nu au putut fi legate prin cabluri. Bell a prezis bine că "vine ziua când firele telegrafice vor fi așezate în case, la fel ca apa sau gazul", dar el nu și-a îmbrățișat propria viziune. El și-a dat seama că orașele înghițite de pânze de fire negre groase ar putea fi urbane.

În luna de miere, Bell a citit despre experții colegului său de știință și inventator Robert Sabine cu Selenium, un material nou descoperit care a reacționat la expunerea la lumină. În experimentul lui Sabine a fost capabil să măsoare vizual schimbările în lumină lovind un receptor de seleniu. Bell a teoretizat că, dacă reacțiile lui Selenium la schimbările de lumină au fost suficient de substanțiale pentru a măsura fizic reacțiile, atunci a existat o șansă de a lumina lumina soarelui modulate într-un receptor de seleniu care ar putea produce un efect audio; teoretic, a auzit ce a văzut Sabine.

Pentru a realiza acest lucru, Bell ar fi trebuit să moduleze undele sonore precum electricitatea. Telefonul a transmis sunetul prin curentul electric modulat trimis prin cabluri telegrafice. Receptorul de seleniu ar acționa apoi ca o versiune optică a bobinei electrice într-un receptor telefonic, transformând lumina modulată înapoi în unde sonore.

Destul de sigur, Bell a fost absolut corect. În februarie 1880, folosind doar o diafragmă atașată la grătare metalice și un receptor rudimentar de seleniu, Bell a ascultat ca asistent al lui Charles Sumner Tainter a cappella versiune a Auld Lang Syne se strecură prin căști, transmise printr-o singură rază de lumină soare.

In urmatoarele cateva luni, Bell si Tainter s-au imbunatatit in proiectarea fototestului, inlocuind grilajele de otel cu o oglinda subtire, flexibila, care ar putea sa se indoaie si sa vibreze de la undele sonore, schimband lumina, dar in acelasi timp sa creeze un fascicul de lumina mai concentrat de a fi primite de la distanțe mai mari. În timp ce primul test a transmis sunet în aceeași încăpere, testele ulterioare folosind un receptor de oglindă parabolică au atins distanțe de aproximativ 700 ft cu 19 ani înainte de prima transmisie radio. Bell a introdus o comunicație audio fără fir către lume.

Bell era extatic. El credea că, odată ce tehnologia a prins, transmiterea sunetului prin lumină va revoluționa într-o zi lumea comunicării. Cu toate acestea, în timp ce fototeca era un succes conceptual, Bell - pragmatistul - știa că tehnologia necesară pentru a face invenția sa practică pentru utilizarea zilnică a rămas generații departe.

Cea mai mare și mai evidentă problemă de a se baza pe lumina soarelui pentru a transmite sunetul este că soarele nu este vizibil în mod constant: Transmisiile de noapte ar fi imposibile și ploaia ar închide comunicarea. Lumina difuzează pe distanță, ceea ce înseamnă fără un fascicul foarte concentrat, chiar și în condiții optime, a existat o limită destul de scurtă și finită a intervalului până la fototecă.

A fost și acest lucru: Edison tocmai inventase becul de 16 wați. Lămpile de gaz erau încă comune, și chiar dacă era posibil să se creeze grinzi de lumină artificială concentrată cu oglinzi și sticlă, orice locuință care folosea o fototecă ar fi trebuit să fie un far. Bell a vândut brevetul pentru fototecă Companiei Naționale de Telefonie Bell, al cărei socru și soție au fost principalii acționari (după ce Bell și-a dat interesul în companie ca un cadou de nuntă). Bell însuși sa retras din dezvoltarea fototecii, dar alți ingineri de la Bell Telephone Company continuau să îmbunătățească tehnologia pentru următoarele câteva decenii.

Într-un interviu chiar înainte de moartea sa, Bell a proclamat: "În importanța principiilor implicate, consider fotografia drept cea mai mare invenție pe care am făcut-o vreodată; mai mult decât telefonul. "Probabil că avea dreptate: Telefonia ușoară ar schimba într-adevăr modul în care lumea a comunicat, dar nu chiar așa cum a imaginat Bell. Versiunile îmbunătățite ale fototezei au fost utilizate cu succes în capacitățile maritime, în special în timpul primei și celei de-a doua războaie mondiale; telefonia ușoară, spre deosebire de undele radio, sa dovedit a fi aproape imposibil de interceptat. În prima parte a secolului al XX-lea, versiunile modificate ale fototezei au fost utilizate de companiile europene de transport maritim ca rezervă în situații în care undele radio au fost întrerupte.

În mod ironic, firele erau ingredientul care lipsea de la telefonul de telefon al lui Bell. Se pare că modul cel mai eficient de a transmite distanțe lungi modulate de lumină modulate este prin fire de sticlă ultra-subțiri incredibil de lungi. Cea mai importantă manifestare a principiilor wireless ale Bell a fost cea a fibrelor optice, care sunt utilizate pentru a transmite date despre telefon, cablu și internet în întreaga lume, folosind aceleași principii generale de telefonie ușoară ca și fototeca originală Bell.