Кіріспе
Сөзді жеткізу үшін жарықты пайдаланатын құрылғы. Александр Грэм Белл мен Самнер Тейнтердің оптикалық телефоны.
Alexander Graham Bell and Sumner Tainter's optical phone
Фотофон – жарық сәулесі арқылы сөзді жеткізуге мүмкіндік беретін телекоммуникациялық құрылғы. Оны Александр Грэм Белл мен оның ассистенті Чарльз Самнер Тейнтер 1880 жылғы 19 ақпанда Вашингтондағы 1325 L көшесіндегі Беллдің зертханасында бірлесіп ойлап тапты.
Белл фотофонды өзінің ең маңызды өнертабысы деп есептеді. Беллдің атына берілген 18 патенттің төртеуі фотофонға қатысты, ол оны өзінің "ең үлкен жетістігі" деп атады және қайтыс болғанға дейін бір тілшіге фотофонның "мен жасаған ең үлкен өнертабыс, телефоннан да маңыздырақ" екенін айтты. Фотофон 1980 жылдары бүкіл әлемде кеңінен қолданыс тапқан оптикалық талшықты байланыс жүйелерінің алға басушысы болды. Оның соңғы электрондық нұсқасында фотофон қабылдағышы параболалық айнаның фокусында қарапайым селендік фотодетекторды пайдаланды. Белл бұл атауды біраз уақыт қолданды, бірақ оны радио толқындарын пайдаланған "радиофон" деген кейінгі өнертабыспен шатастыруға болмайды.
Алғашқы табысты сымсыз дауыс байланысы
Белл өзінің әйелі Мейбл Хаббардпен бірге Еуропада бал айында жүргенде, 1878 жылғы 25 сәуірде «Nature» журналында жарияланған Роберт Сабиннің мақаласында жарық әсерінен кедергісі өзгеретін селеннің жаңадан ашылған қасиеті туралы оқыған болуы мүмкін. Сабиннің тәжірибесінде, батареяға қосылған селенге жарықтың әсерін өлшеу үшін метр қолданылған. Бірақ Белл, телефон қабылдағышын сол тізбекке қосу арқылы Сабин көретін нәрсені ести алатынын түсінді. Беллдің бұрынғы серіктесі Томас Уотсон Бостон (Массачусетс штаты) қаласындағы «Bell Telephone Company» компаниясының өндіріс басшысы болып толық айналысқандықтан, Белл АҚШ-тың 1874 жылғы Венера транзиті комиссиясына жіберілген аспап жасаушы Чарльз Самнер Тейнтерді Вашингтондағы жаңа «L» көшесіндегі зертханасы үшін аптасына 15 доллар төлеммен жұмысқа алды. 1880 жылғы 19 ақпанда олар диафрагмаға металл торларды бекіту арқылы жаңа зертханада функционалды фотофон жасады. Жарық сәулесі торлардың қозғалысынан үзіліп, сөйленген дыбыстарға жауап берді. Модуляцияланған жарық сәулесі олардың селен қабылдағышына түскенде, Белл құлаққаптары арқылы Тейнтердің «Auld Lang Syne» әнін анық ести алды. 1880 жылғы 1 сәуірде Вашингтон қаласында Белл мен Тейнтер зертхананың артқы терезесіне қарайғы соқпақ арқылы бірнеше хабар алмасты. Содан кейін бірнеше айдан соң, 21 маусымда олар күн сәулесін жарық көзі ретінде пайдаланып, шамамен 213 метр (700 фут) қашықтықта анық байланыс жасады, ал тәжірибелік электр жарығы АҚШ-қа жаңа ғана енгізілген еді. Олардың кейінгі тәжірибелеріндегі хабар таратушы, сөйлеу түтігінің соңында орналасқан өте жұқа айнаның бетінен күн сәулесін шағылыстырды; сөздер айтылғанда, айна дөңес және ойыс арасында тербеліп, оның бетінен қабылдағышқа шағылысқан жарық мөлшерін өзгертеді. Тейнер Франклин мектебінің шатырында тұрып, Беллмен сөйлесті, ол зертханасында тыңдап, Тейнерге терезеден шапанын күшті қозғап, белгі берді, осылай сұраған болатын.
Қабылдау және асырап алу
Телефонның өзі әлі де жаңалық еді, ал радионы коммерцияландыруға онша жыл қалды. Фотофонның футуристикалық байланыс түріне қоғамдық қарсылықты 1880 жылдың тамызында «Нью-Йорк Таймс» газетінде жарияланған мақаладан көруге болады:
The ordinary man will find a little difficulty in comprehending how sunbeams are to be used. Does Prof. Bell intend to connect Boston and Cambridge with a line of sunbeams hung on telegraph posts, and, if so, what diameter are the sunbeams to be [and] will it be necessary to insulate them against the weather until (the public) sees a man going through the streets with a coil of No. 12 sunbeams on his shoulder, and suspending them from pole to pole, there will be a general feeling that there is something about Professor Bell's photophone which places a tremendous strain on human credulity. However at the time of their February 1880 breakthrough, Bell was immensely proud of the achievement, to the point that he wanted to name his new second daughter "Photophone", which was subtly discouraged by his wife Mabel Bell (they instead chose "Marian", with "Daisy" as her nickname). He wrote somewhat enthusiastically:
I have heard articulate speech by sunlight! I have heard a ray of the sun laugh and cough and sing! I have been able to hear a shadow and I have even perceived by ear the passage of a cloud across the sun's disk. You are the grandfather of the Photophone and I want to share my delight at my success.|Alexander Graham Bell|in a letter to his father Alexander Melville Bell, dated February 26, 1880
Bell transferred the photophone's intellectual property rights to the American Bell Telephone Company in May 1880. While Bell had hoped his new photophone could be used by ships at sea and to also displace the plethora of telephone lines that were blooming along busy city boulevards, Factors such as the weather and the lack of light inhibited the use of Bell's invention. Not long after its invention laboratories within the Bell System continued to improve the photophone in the hope that it could supplement or replace expensive conventional telephone lines. Its earliest non experimental use came with military communication systems during World War I and II, its key advantage being that its light based transmissions could not be intercepted by the enemy. Bell pondered the photophone's possible scientific use in the spectral analysis of artificial light sources, stars and sunspots. He later also speculated on its possible future applications, though he did not anticipate either the laser or fiber optic telecommunications:]]
Although Bell Telephone researchers made several modest incremental improvements on Bell and Tainter's design, Marconi's radio transmissions started to far surpass the maximum range of the photophone as early as 1897 with equal success during the day and at night. He continued his experiments around Berlin through 1904, in conjunction with the German Navy, which supplied high powered searchlights for use in the transmissions. The German Siemens & Halske Company boosted the photophone's range by utilizing current modulated carbon arc lamps which provided a useful range of approximately They produced units commercially for the German Navy, which were further adapted to increase their range to using voice modulated ship searchlights. By 1935 the German Carl Zeiss Company had started producing infra red photophones for the German Army's tank battalions, employing tungsten lamps with infra red filters which were modulated by vibrating mirrors or prisms. These also used receivers which employed lead sulfide detector cells and amplifiers, boosting their range to under optimal conditions. The Japanese and Italian armies also attempted similar development of lightwave telecommunications before 1945.
«Қарапайым адам күн сәулелерін қалай пайдалану керектігін түсінуде қиындыққа тап болады. Профессор Белл Бостон мен Кембриджді телеграф бағаналарына ілінген күн сәулелері желісімен байланыстырмақшы ма? Егер солай болса, күн сәулелерінің диаметрі қандай болады [және] оларды ауа райынан қорғау қажет пе? Көшеде иығында 12 күн сәулесінің орамын алып жүрген адамды көргенге дейін, профессор Беллдің фотофоны адамның сенімін күйрететіндей болады», – делінген мақалада. Алайда, 1880 жылдың ақпан айындағы табысынан кейін Белл өте қуанды және екінші қызына «Фотофон» деп ат қойғысы келді. Бірақ әйелі Мейбл Белл оны одан бас тартуға көндірді (олардың орнына «Мариан» деп атады, ал оның лақап аты «Дейзи» болды). Ол шабытпен былай жазды:
The ordinary man will find a little difficulty in comprehending how sunbeams are to be used. Does Prof. Bell intend to connect Boston and Cambridge with a line of sunbeams hung on telegraph posts, and, if so, what diameter are the sunbeams to be [and] will it be necessary to insulate them against the weather until (the public) sees a man going through the streets with a coil of No. 12 sunbeams on his shoulder, and suspending them from pole to pole, there will be a general feeling that there is something about Professor Bell's photophone which places a tremendous strain on human credulity. However at the time of their February 1880 breakthrough, Bell was immensely proud of the achievement, to the point that he wanted to name his new second daughter "Photophone", which was subtly discouraged by his wife Mabel Bell (they instead chose "Marian", with "Daisy" as her nickname). He wrote somewhat enthusiastically:
I have heard articulate speech by sunlight! I have heard a ray of the sun laugh and cough and sing! I have been able to hear a shadow and I have even perceived by ear the passage of a cloud across the sun's disk. You are the grandfather of the Photophone and I want to share my delight at my success.|Alexander Graham Bell|in a letter to his father Alexander Melville Bell, dated February 26, 1880
Bell transferred the photophone's intellectual property rights to the American Bell Telephone Company in May 1880. While Bell had hoped his new photophone could be used by ships at sea and to also displace the plethora of telephone lines that were blooming along busy city boulevards, Factors such as the weather and the lack of light inhibited the use of Bell's invention. Not long after its invention laboratories within the Bell System continued to improve the photophone in the hope that it could supplement or replace expensive conventional telephone lines. Its earliest non experimental use came with military communication systems during World War I and II, its key advantage being that its light based transmissions could not be intercepted by the enemy. Bell pondered the photophone's possible scientific use in the spectral analysis of artificial light sources, stars and sunspots. He later also speculated on its possible future applications, though he did not anticipate either the laser or fiber optic telecommunications:]]
Although Bell Telephone researchers made several modest incremental improvements on Bell and Tainter's design, Marconi's radio transmissions started to far surpass the maximum range of the photophone as early as 1897 with equal success during the day and at night. He continued his experiments around Berlin through 1904, in conjunction with the German Navy, which supplied high powered searchlights for use in the transmissions. The German Siemens & Halske Company boosted the photophone's range by utilizing current modulated carbon arc lamps which provided a useful range of approximately They produced units commercially for the German Navy, which were further adapted to increase their range to using voice modulated ship searchlights. By 1935 the German Carl Zeiss Company had started producing infra red photophones for the German Army's tank battalions, employing tungsten lamps with infra red filters which were modulated by vibrating mirrors or prisms. These also used receivers which employed lead sulfide detector cells and amplifiers, boosting their range to under optimal conditions. The Japanese and Italian armies also attempted similar development of lightwave telecommunications before 1945.
«Мен күн сәулесінде анық сөйлеуді естідім! Мен күн сәулесінің күлгенін, жөтелгенін және ән шырқағанын естідім! Мен көлеңкені ести алдым, тіпті күн дискісінен бұлттың өтуін де сездім. Сіз – Фотофонның әкесісіз және мен жетістігіммен сізбен бөліскім келеді!» – деп Александр Грэм Белл 1880 жылдың 26 ақпанында әкесі Александр Мелвилл Беллге жазған хатында айтты.
The ordinary man will find a little difficulty in comprehending how sunbeams are to be used. Does Prof. Bell intend to connect Boston and Cambridge with a line of sunbeams hung on telegraph posts, and, if so, what diameter are the sunbeams to be [and] will it be necessary to insulate them against the weather until (the public) sees a man going through the streets with a coil of No. 12 sunbeams on his shoulder, and suspending them from pole to pole, there will be a general feeling that there is something about Professor Bell's photophone which places a tremendous strain on human credulity. However at the time of their February 1880 breakthrough, Bell was immensely proud of the achievement, to the point that he wanted to name his new second daughter "Photophone", which was subtly discouraged by his wife Mabel Bell (they instead chose "Marian", with "Daisy" as her nickname). He wrote somewhat enthusiastically:
I have heard articulate speech by sunlight! I have heard a ray of the sun laugh and cough and sing! I have been able to hear a shadow and I have even perceived by ear the passage of a cloud across the sun's disk. You are the grandfather of the Photophone and I want to share my delight at my success.|Alexander Graham Bell|in a letter to his father Alexander Melville Bell, dated February 26, 1880
Bell transferred the photophone's intellectual property rights to the American Bell Telephone Company in May 1880. While Bell had hoped his new photophone could be used by ships at sea and to also displace the plethora of telephone lines that were blooming along busy city boulevards, Factors such as the weather and the lack of light inhibited the use of Bell's invention. Not long after its invention laboratories within the Bell System continued to improve the photophone in the hope that it could supplement or replace expensive conventional telephone lines. Its earliest non experimental use came with military communication systems during World War I and II, its key advantage being that its light based transmissions could not be intercepted by the enemy. Bell pondered the photophone's possible scientific use in the spectral analysis of artificial light sources, stars and sunspots. He later also speculated on its possible future applications, though he did not anticipate either the laser or fiber optic telecommunications:]]
Although Bell Telephone researchers made several modest incremental improvements on Bell and Tainter's design, Marconi's radio transmissions started to far surpass the maximum range of the photophone as early as 1897 with equal success during the day and at night. He continued his experiments around Berlin through 1904, in conjunction with the German Navy, which supplied high powered searchlights for use in the transmissions. The German Siemens & Halske Company boosted the photophone's range by utilizing current modulated carbon arc lamps which provided a useful range of approximately They produced units commercially for the German Navy, which were further adapted to increase their range to using voice modulated ship searchlights. By 1935 the German Carl Zeiss Company had started producing infra red photophones for the German Army's tank battalions, employing tungsten lamps with infra red filters which were modulated by vibrating mirrors or prisms. These also used receivers which employed lead sulfide detector cells and amplifiers, boosting their range to under optimal conditions. The Japanese and Italian armies also attempted similar development of lightwave telecommunications before 1945.
Белл фотофонның интеллектуалдық меншік құқығын 1880 жылдың мамыр айында «Америкалық Белл Телефон Компаниясына» берді. Белл өзінің жаңа фотофонын теңіздегі кемелерде пайдалануға және қалалық бульварлардағы телефон желілерінің көптігін ығыстыруға үміттенді. Бірақ ауа райы мен жарықтың жетіспеуі Беллдің өнертабысын қолдануға кедерілді. Оның өнертабысынан кейін «Белл жүйесіндегі» зертханалар фотофонды қымбат телефон желілерін толықтыру немесе алмастыру мақсатымен жақсартуды жалғастырды. Оның алғашқы сынақсыз қолданылуы Бірінші және Екінші дүниежүзілік соғыстар кезіндегі әскери байланыс жүйелерінде болды, оның басты артықшылығы – жарыққа негізделген хабарламаларды жау ұстап алмайтындығы еді. Белл фотофонның жасанды жарық көздерінің, жұлдыздардың және күн дақтарының спектрлік талдауындағы ғылыми қолданысын қарастырды. Ол лазерлік немесе оптикалық талшықты телекоммуникацияларды болжамаса да, оның болашақтағы қолданылуы туралы ойлар айтты.
The ordinary man will find a little difficulty in comprehending how sunbeams are to be used. Does Prof. Bell intend to connect Boston and Cambridge with a line of sunbeams hung on telegraph posts, and, if so, what diameter are the sunbeams to be [and] will it be necessary to insulate them against the weather until (the public) sees a man going through the streets with a coil of No. 12 sunbeams on his shoulder, and suspending them from pole to pole, there will be a general feeling that there is something about Professor Bell's photophone which places a tremendous strain on human credulity. However at the time of their February 1880 breakthrough, Bell was immensely proud of the achievement, to the point that he wanted to name his new second daughter "Photophone", which was subtly discouraged by his wife Mabel Bell (they instead chose "Marian", with "Daisy" as her nickname). He wrote somewhat enthusiastically:
I have heard articulate speech by sunlight! I have heard a ray of the sun laugh and cough and sing! I have been able to hear a shadow and I have even perceived by ear the passage of a cloud across the sun's disk. You are the grandfather of the Photophone and I want to share my delight at my success.|Alexander Graham Bell|in a letter to his father Alexander Melville Bell, dated February 26, 1880
Bell transferred the photophone's intellectual property rights to the American Bell Telephone Company in May 1880. While Bell had hoped his new photophone could be used by ships at sea and to also displace the plethora of telephone lines that were blooming along busy city boulevards, Factors such as the weather and the lack of light inhibited the use of Bell's invention. Not long after its invention laboratories within the Bell System continued to improve the photophone in the hope that it could supplement or replace expensive conventional telephone lines. Its earliest non experimental use came with military communication systems during World War I and II, its key advantage being that its light based transmissions could not be intercepted by the enemy. Bell pondered the photophone's possible scientific use in the spectral analysis of artificial light sources, stars and sunspots. He later also speculated on its possible future applications, though he did not anticipate either the laser or fiber optic telecommunications:]]
Although Bell Telephone researchers made several modest incremental improvements on Bell and Tainter's design, Marconi's radio transmissions started to far surpass the maximum range of the photophone as early as 1897 with equal success during the day and at night. He continued his experiments around Berlin through 1904, in conjunction with the German Navy, which supplied high powered searchlights for use in the transmissions. The German Siemens & Halske Company boosted the photophone's range by utilizing current modulated carbon arc lamps which provided a useful range of approximately They produced units commercially for the German Navy, which were further adapted to increase their range to using voice modulated ship searchlights. By 1935 the German Carl Zeiss Company had started producing infra red photophones for the German Army's tank battalions, employing tungsten lamps with infra red filters which were modulated by vibrating mirrors or prisms. These also used receivers which employed lead sulfide detector cells and amplifiers, boosting their range to under optimal conditions. The Japanese and Italian armies also attempted similar development of lightwave telecommunications before 1945.
«Белл Телефон» зерттеушілері Белл мен Тейнтердің дизайнына бірнеше шағын түзетулер енгізгенімен, Марконидің радио хабарлары 1897 жылға қарай фотофонның максималды қашықтығын арттырып, күндіз де, түнде де бірдей табысқа жетті. Ол 1904 жылға дейін Берлин маңында тәжірибелерін жалғастырды, ал Германия Әскери-теңіз флоты беріліс үшін жоғары қуатты іздеу шамдарын ұсынды. Неміс «Siemens & Halske» компаниясы фотофонның қашықтығын арттыру үшін токпен модуляцияланған көміртекті доғалы шамдарды пайдаланды. Олар Германия Әскери-теңіз флоты үшін коммерциялық мақсатта бірліктер өндірді, олар дыбыспен модуляцияланған кемелік іздеу шамдарын пайдалануға бейімделді. 1935 жылы неміс «Carl Zeiss» компаниясы неміс армиясының танк батальондары үшін инфрақызыл фотофондар шығара бастады, олар тербеліс айналар немесе призмалар арқылы модуляцияланған инфрақызыл сүзгілері бар вольфрам шамдарын қолданды. Олар сондай-ақ қорғасын сульфид детекторлары мен күшейткіштері бар қабылдағыштарды қолданды, бұл олардың қашықтығын оңтайлы жағдайларда арттырды. 1945 жылға дейін жапон және итальян армиялары да жарық толқыны телекоммуникациясын ұқсас дамытуға тырысты.
The ordinary man will find a little difficulty in comprehending how sunbeams are to be used. Does Prof. Bell intend to connect Boston and Cambridge with a line of sunbeams hung on telegraph posts, and, if so, what diameter are the sunbeams to be [and] will it be necessary to insulate them against the weather until (the public) sees a man going through the streets with a coil of No. 12 sunbeams on his shoulder, and suspending them from pole to pole, there will be a general feeling that there is something about Professor Bell's photophone which places a tremendous strain on human credulity. However at the time of their February 1880 breakthrough, Bell was immensely proud of the achievement, to the point that he wanted to name his new second daughter "Photophone", which was subtly discouraged by his wife Mabel Bell (they instead chose "Marian", with "Daisy" as her nickname). He wrote somewhat enthusiastically:
I have heard articulate speech by sunlight! I have heard a ray of the sun laugh and cough and sing! I have been able to hear a shadow and I have even perceived by ear the passage of a cloud across the sun's disk. You are the grandfather of the Photophone and I want to share my delight at my success.|Alexander Graham Bell|in a letter to his father Alexander Melville Bell, dated February 26, 1880
Bell transferred the photophone's intellectual property rights to the American Bell Telephone Company in May 1880. While Bell had hoped his new photophone could be used by ships at sea and to also displace the plethora of telephone lines that were blooming along busy city boulevards, Factors such as the weather and the lack of light inhibited the use of Bell's invention. Not long after its invention laboratories within the Bell System continued to improve the photophone in the hope that it could supplement or replace expensive conventional telephone lines. Its earliest non experimental use came with military communication systems during World War I and II, its key advantage being that its light based transmissions could not be intercepted by the enemy. Bell pondered the photophone's possible scientific use in the spectral analysis of artificial light sources, stars and sunspots. He later also speculated on its possible future applications, though he did not anticipate either the laser or fiber optic telecommunications:]]
Although Bell Telephone researchers made several modest incremental improvements on Bell and Tainter's design, Marconi's radio transmissions started to far surpass the maximum range of the photophone as early as 1897 with equal success during the day and at night. He continued his experiments around Berlin through 1904, in conjunction with the German Navy, which supplied high powered searchlights for use in the transmissions. The German Siemens & Halske Company boosted the photophone's range by utilizing current modulated carbon arc lamps which provided a useful range of approximately They produced units commercially for the German Navy, which were further adapted to increase their range to using voice modulated ship searchlights. By 1935 the German Carl Zeiss Company had started producing infra red photophones for the German Army's tank battalions, employing tungsten lamps with infra red filters which were modulated by vibrating mirrors or prisms. These also used receivers which employed lead sulfide detector cells and amplifiers, boosting their range to under optimal conditions. The Japanese and Italian armies also attempted similar development of lightwave telecommunications before 1945.