Un fotófono es un dispositivo para transmitir sonidos a distancia usando luz . Es el primer dispositivo VLC del mundo .
El funcionamiento de este dispositivo se basa en la propiedad del selenio de cambiar la conductividad eléctrica bajo la acción de los rayos de luz reflejados en un espejo que vibra bajo la influencia del sonido.
El fotófono utiliza células de selenio cristalino como receptor de señal. El material cambia de conductividad eléctrica cuando se expone a los rayos de luz, es decir, la conductividad es mayor cuando es más oscuro y menor cuando es más claro. El principio del fotófono consistía así en modular el haz de luz: como resultado de una iluminación diferente, el receptor creará una resistencia diferente correspondiente en las celdas de selenio, que se utiliza para recrear los sonidos recibidos por el receptor. La modulación del haz de luz se realizaba mediante un espejo vibratorio: un espejo delgado alternaba entre formas cóncavas y convexas y, por lo tanto, enfocaba o dispersaba la luz de una fuente de luz. El fotófono funciona de manera similar a un teléfono, con la diferencia de que el fotófono usa luz para dar información, mientras que el teléfono usa electricidad .
Las primeras ideas sobre el dispositivo del fotófono aparecieron durante el estudio de las propiedades del selenio . En 1878, en una conferencia ante la Royal Academy of Sciences, Alexander Bell afirmó que "si pones selenio en la batería de un teléfono y haces brillar un rayo de luz solar sobre ella, puedes escucharlo, tal como puedes escuchar una sombra" [1 ] . A partir de esto, uno puede imaginar las posibilidades de usar selenio para señalización y transmisión de datos.
En enero de 1880, Alexander Bell se fijó el objetivo de reproducir el habla con la ayuda de la luz, sobre lo que escribió en sus notas de laboratorio. En este caso, Alexander fue asistido por Charles Sumner Tainter (Charles Sumner Tainter), quien acudía a menudo a su tienda-taller en Cambridgeport (Cambridgeport) en busca de herramientas y reactivos para sus experimentos [2] . El 19 de febrero de 1880, Alexander Bell registró que este problema se había resuelto con éxito [1] .
En la primavera de 1881, comenzaron los experimentos para aumentar el rango de transmisión. En marzo, fue posible escuchar un discurso claro en el fotófono a una distancia de 82 metros, en abril, el alcance superó los 200 metros. Pero el uso práctico del fotófono estaba limitado por el relieve, las condiciones climáticas y otros factores, por lo que el dispositivo no encontró una aplicación práctica y los inversores interesados.
Patentes recibidas por Alexander Bell y Sumner Tainter para el fotófono y sus accesorios:
En Washington , durante un experimento, Bell y Tainter realizaron una transmisión confirmada a una distancia de unos 213 m , utilizando la luz solar ordinaria como fuente de luz . El receptor de la señal era un espejo parabólico con celdas de selenio en el punto focal. Las celdas de selenio cambiaron la resistencia eléctrica de 300 a 100 ohmios .
Aunque el fotófono fue un invento importante, pasaron muchos años antes de que se reconociera plenamente la importancia del trabajo de Bell. El fotófono original de Bell no podía proteger las transmisiones de interferencias externas , como las nubes, que interrumpían fácilmente las transmisiones. Antes del desarrollo de la fibra óptica moderna , la falta de una tecnología confiable de suministro de luz impedía el uso del invento de Bell. El fotófono de Bell es reconocido como el precursor de las modernas líneas de comunicación de fibra óptica , a través de las cuales se transmite hasta el 80% de todo el tráfico mundial de telecomunicaciones en la actualidad [9] .