Un fotofon este un dispozitiv pentru transmiterea sunetelor la o distanță folosind lumină . Este primul dispozitiv VLC din lume .
Funcționarea acestui dispozitiv se bazează pe proprietatea seleniului de a modifica conductivitatea electrică sub acțiunea razelor de lumină reflectate de o oglindă care vibrează sub influența sunetului.
Fotofonul folosește celule de seleniu cristalin ca receptor de semnal. Materialul își schimbă conductibilitatea electrică atunci când este expus la razele de lumină, adică conductivitatea este mai mare când este mai întunecat și mai scăzută când este mai deschis. Principiul fotofonului a constat astfel în modularea fasciculului de lumină: ca urmare a luminii diferite, receptorul va crea o rezistență diferită corespunzătoare în celulele cu seleniu, care este folosită pentru a recrea sunetele primite de receptor. Modularea fasciculului de lumină se făcea printr-o oglindă vibrantă: o oglindă subțire alterna formele concave și convexe și astfel focaliza sau împrăștia lumina dintr-o sursă de lumină. Fotofonul funcționează într-un mod similar cu un telefon, cu diferența că fotofonul folosește lumina pentru a transmite informații, în timp ce telefonul folosește electricitate .
Primele idei despre dispozitivul fotofonului au apărut în timpul studiului proprietăților seleniului . În 1878, într-o prelegere în fața Academiei Regale de Științe, Alexander Bell a afirmat că „dacă pui seleniu într-o baterie a unui telefon și luminezi o rază de soare pe ea, îl poți auzi, la fel cum poți auzi o umbră” [1]. ] . Din aceasta se pot imagina posibilitățile de utilizare a seleniului pentru semnalizare și pentru transmisia de date.
În ianuarie 1880, Alexander Bell și-a stabilit scopul de a reproduce vorbirea cu ajutorul luminii, despre care a scris în notele sale de laborator. În acest caz, Alexander a fost asistat de Charles Sumner Tainter (Charles Sumner Tainter), el a mers adesea la atelierul său din Cambridgeport (Cambridgeport) pentru unelte și reactivi pentru experimentele sale [2] . La 19 februarie 1880, Alexander Bell a consemnat că această problemă a fost rezolvată cu succes [1] .
În primăvara anului 1881, experimentele au început să mărească raza de transmisie. În martie s-a putut auzi un discurs distinct pe fotofon la o distanță de 82 de metri, în aprilie intervalul a pășit peste 200 de metri. Dar utilizarea practică a fotofonului a fost limitată de relief, condițiile meteorologice și alți factori, astfel încât dispozitivul nu a găsit aplicație practică și investitorii interesați.
Brevete primite de Alexander Bell și Sumner Tainter pentru fotofon și accesorii pentru acesta:
La Washington , în timpul unui experiment, Bell și Tainter au făcut o transmisie confirmată la o distanță de aproximativ 213 m , folosind lumina solară obișnuită ca sursă de lumină . Receptorul semnalului era o oglindă parabolică cu celule de seleniu la punctul focal. Celulele cu seleniu au modificat rezistența electrică de la 300 la 100 ohmi .
Deși fotofonul a fost o invenție importantă, au trecut mulți ani până când semnificația muncii lui Bell a fost pe deplin recunoscută. Fotofonul original Bell nu putea proteja transmisiile de interferențe externe , cum ar fi norii, care întrerupeau cu ușurință transmisiile. Înainte de dezvoltarea fibrei optice moderne , lipsa unei tehnologii fiabile de livrare a luminii a împiedicat utilizarea invenției lui Bell. Fotofonul Bell este recunoscut ca precursor al liniilor moderne de comunicații prin fibră optică , prin care până la 80% din tot traficul mondial de telecomunicații este transmis astăzi [9] .