刘晨
人类用光通信的历史大概可分为3个阶段:古代光通信、近代光通信和现代光通信。
其中,古代光通信的方式主要有以下4种:
1.建烽火台——用烽燧传递信息。
2.建灯塔——用火光或灯光传递信息。
3.发旗语——用旗子传递信息。
4.亮交通信号灯、发信号弹——另一种形式的用灯光或火光传递信息。
首先,我们来看第一种方式。
什么是烽火台?烽火台,是用于点放烽燧、传递重要信息的高台,是古代重要的军事防御设施。当时,烽火台的守军发现敌人入侵,就以烟或火向后方报警,夜里点的火叫烽,白天放的烟叫燧。相邻烽火台的守军相继点放烽燧,军情逐渐被传到远处,后方将领便可以及时调兵遣将、抵御敌人。关于烽火台,还有一個故事。
相传西周的周幽王为了博爱妃褒姒一笑,以烽火戏弄诸侯,诸侯不再信任周幽王,后来周幽王失去了王位。
烽燧传递信息速度比较快,在我国古代用得较为普遍,山东烟台等地的地名就与烽燧通信有关。
公元前约150年,希腊小郝国之间时有战事,烽燧通信得到进一步发展。希腊人在高地筑墙,在墙背面两边各安置5个火把插座,传令官通过改变所燃火把的数量和位置来传递不同的军事信息。
18世纪末,法国工程师查佩发明了支架通信方法,其通信原理类似于烽燧通信的原理。在从巴黎至里尔的路上,他主持建造了16座信号塔,每座塔的顶部有一根木柱,木柱上又有一根水平横杆。人们可以操作木柱和横杆形成192种构型,每种构型代表着特定的意思。附近信号塔上的人用望远镜看到后,把相同的信息传递给下一个信号塔上的人。在约230千米的距离内,人们仅用2分钟便可完成信息传递。
然后,我们来看第二种方式。
灯塔是建在海岸、港口等航道关键位置的装有强光源的高塔,作用是引导船只航行。早期的灯塔用火作为光源,如今的灯塔能发出不同颜色的灯光以及不同类型的定光或闪光。
公元前200多年,人类历史上出现了第一座灯塔。这座灯塔相当于现代40层楼那么高,位于埃及亚历山大城边的法洛斯岛上,被人们称为亚历山大灯塔。白天,如有阳光,塔上的人用大镜子反射阳光,引导船只航行;晚上,塔上的人则用 引导船只航行。
这座灯塔的设计者是希腊建筑师索斯查图斯。修建灯塔的直接原因是,公元前280年秋天的一个夜晚,一艘皇家船只在驶入亚历山大港时不幸因为撞上礁石而沉没,船上人员无一生还。所以,当时的埃及国王立即下令在亚历山大港的人口处修建灯塔,避免类似的悲剧发生。
接着,我们来看第三种方式。
旗语是人们用旗子传递的信息,一般在航海、军事和一些野外作业(如爆破、勘测)领域内应用,不同的旗子、不同的挥旗动作表达着不同的意思。
通信兵有时单手执旗,有时双手各执一旗。其中,通信兵发双旗式旗语时,每只手可指7种方向,除了发送待机信号,不会让两旗重叠。旗语必须在白天使用,且通信兵必须站在较高、四周较开阔、对方及自己视线不被遮挡的地方。发送信号时,通信兵会面向正前方,伸展手臂,尽量扩大挥动旗子的范围,便于对方获取信息。
最后,我们来看第四种方式。
1868年12月10日,交通信号灯在英国伦敦被用于指挥交通。灯柱高7米,上有一盏红、绿两色的灯——煤气交通信号灯。在灯下,一名手持长杆的警察牵动皮带改变灯的颜色。后来,交通信号灯在城市被广泛使用……
信号弹是一种能产生有颜色的光或烟的弹药,被用于发布信号或通信。中国人发明了火药,最早的火枪、火箭、火炮都是中国人制造的,古代就有类似今天的烟花的火药信号弹。