En fotofon är en enhet för att överföra ljud över avstånd med hjälp av ljus . Det är världens första VLC-enhet .
Funktionen av denna enhet är baserad på egenskapen hos selen att ändra elektrisk ledningsförmåga under inverkan av ljusstrålar som reflekteras från en spegel som vibrerar under påverkan av ljud.
Fotofonen använder kristallina selenceller som signalmottagare. Materialet ändrar elektrisk ledningsförmåga när det utsätts för ljusstrålar, det vill säga ledningsförmågan är högre när det är mörkare och lägre när det är ljusare. Principen för fotofonen bestod alltså i att modulera ljusstrålen: som ett resultat av olika belysning kommer mottagaren att skapa ett motsvarande olika motstånd i selencellerna, vilket används för att återskapa de ljud som tas emot av mottagaren. Moduleringen av ljusstrålen gjordes av en vibrerande spegel: en tunn spegel växlade mellan konkava och konvexa former och på så sätt fokuserade eller spridda ljus från en ljuskälla. Fotofonen fungerar på liknande sätt som en telefon, med skillnaden att fotofonen använder ljus för att ge information, medan telefonen använder el .
De första idéerna om fotofonens enhet dök upp under studiet av selens egenskaper . År 1878, i en föreläsning inför Kungliga Vetenskapsakademien, uttalade Alexander Bell att "om du lägger selen i ett telefonbatteri och lyser en stråle av solljus på det, kan du höra det, precis som du kan höra en skugga" [1 ] . Av detta kan man föreställa sig möjligheterna att använda selen för signalering och för dataöverföring.
I januari 1880 satte Alexander Bell upp målet att återge tal med hjälp av ljus, vilket han skrev om i sina laboratorieanteckningar. I detta fall fick Alexander hjälp av Charles Sumner Tainter (Charles Sumner Tainter), han gick ofta till sin verkstad i Cambridgeport (Cambridgeport) för verktyg och reagens för sina experiment [2] . Den 19 februari 1880 skrev Alexander Bell att detta problem hade lösts framgångsrikt [1] .
Våren 1881 började experiment för att öka transmissionsräckvidden. I mars gick det att höra ett distinkt tal på fotofonen på 82 meters avstånd, i april steg räckvidden över 200 meter. Men den praktiska användningen av fototelefonen begränsades av lättnad, väderförhållanden och andra faktorer, så enheten hittade inte praktisk tillämpning och intresserade investerare.
Patent som Alexander Bell och Sumner Tainter tagit emot för fototelefonen och tillbehör till den:
I Washington , under ett experiment, gjorde Bell och Tainter en bekräftad överföring på ett avstånd av cirka 213 m , med hjälp av vanligt solljus som ljuskälla . Mottagaren av signalen var en parabolisk spegel med selenceller i brännpunkten. Selenceller ändrade det elektriska motståndet från 300 till 100 ohm .
Även om fotofonen var en viktig uppfinning, dröjde det många år innan betydelsen av Bells arbete blev fullt erkänd. Bells originalfotofon kunde inte skydda överföringar från externa störningar , som moln, som lätt störde överföringar. Före utvecklingen av modern fiberoptik förhindrade bristen på tillförlitlig ljusleveransteknik användningen av Bells uppfinning. Bells fototelefon är erkänd som föregångaren till moderna fiberoptiska kommunikationslinjer , genom vilka upp till 80 % av all världens telekommunikationstrafik överförs idag [9] .