Wie Alexander Graham Bell 1880 mit dem Photophon Pionierarbeit leistete

Bereits vier Jahre nach der Patentierung des Telefons suchte der Erfinder Alexander Graham Bell nach Möglichkeiten, seine neue Technologie zu verbessern. Insbesondere wollte er drahtlos gehen. Funktionell beschränkten Drähte die Verwendung von Bell 'Erfindung: Das Hauptbeispiel davon, Schiffe auf See, würde enorm von der Telefontechnologie profitieren, aber offensichtlich konnten sie nicht durch Drähte miteinander verbunden werden. Bell sagte vorher, dass "der Tag kommen wird, an dem Telegraphendrähte wie Wasser oder Gas an die Häuser verlegt werden", aber er hat seine eigene Vision nicht völlig angenommen. Er erkannte, dass Städte, die von Netzen aus dicken schwarzen Drähten verschluckt wurden, hässliche Städte sein könnten.

Auf seiner Flitterwochen las Bell über die Experimente von Robert Sabine und seinem Kollegen Robert Seline mit Selen, einem neu entdeckten Material, das auf Lichteinwirkung reagierte. In Sabines Experiment konnte er visuell die Lichtveränderungen eines Selenium-Empfängers messen. Bell stellte die Theorie auf, dass, wenn die Reaktionen von Selen auf Änderungen des Lichts ausreichend waren, um Reaktionen physikalisch zu messen, die Möglichkeit besteht, moduliertes Sonnenlicht in einen Selenium-Empfänger zu strahlen, und einen Audioeffekt erzeugen könnte. Theoretisch konnte er hören, was Sabine sah.

Um dies zu erreichen, müsste Bell Schallwellen wie Elektrizität modulieren. Das Telefon übertrug den Ton durch den modulierten elektrischen Strom, der über die Telegraphendrähte gesendet wurde. Der Selenium-Empfänger würde dann wie eine optische Version der elektrischen Spule in einem Telefonhörer wirken und das modulierte Licht zurück in Schallwellen umwandeln.

Sicher, Bell hatte absolut recht. Im Februar 1880, nur mit einem Zwerchfell, das an einem Metallgitter befestigt war, und einem rudimentären Selenium-Empfänger, hörte Bell als Assistent Charles Sumner Tainter's zu A cappella Version von Auld Lang Syne kam durch seinen Kopfhörer, der durch einen einzigen Sonnenstrahl übertragen wurde.

In den nächsten Monaten verbesserten Bell und Tainter das Design des Fototelefons und ersetzten die Stahlgitter durch einen dünnen, flexiblen Spiegel, der sich von den Schallwellen ablenkte und vibrierte, das Licht veränderte und dabei einen konzentrierten Lichtstrahl erzeugte aus größeren Entfernungen empfangen zu werden. Während der erste Test Schall im selben Raum übertrug, erreichten die nachfolgenden Tests mit einem Parabolspiegelempfänger 19 Jahre vor der ersten Funkübertragung Entfernungen von etwa 700 Fuß. Bell hatte die drahtlose Audiokommunikation in die Welt eingeführt.

Bell war begeistert. Er glaubte, dass, sobald Technologie aufgeholt wurde, die Übertragung von Schall durch Licht eines Tages die Welt der Kommunikation revolutionieren würde. Während das Fototelefon konzeptionell ein Erfolg war, wusste Bell - schon immer ein Pragmatiker -, dass die Technologie, die erforderlich war, um seine Erfindung für den täglichen Gebrauch praktisch zu machen, noch Generationen entfernt war.

Das größte und offensichtlichste Problem bei der Verwendung von Sonnenlicht für die Schallübertragung ist, dass die Sonne nicht ständig sichtbar ist: Nachtübertragungen sind unmöglich und Regen würde die Kommunikation abschalten. Licht diffundiert über die Entfernung, was bedeutet, dass es auch unter optimalen Bedingungen ohne hochkonzentrierten Strahl eine recht kurze und endliche Grenze für die Reichweite des Fototelefons gab.

Es gab auch folgendes: Edison hatte gerade die 16-Watt-Glühbirne erfunden. Gaslampen waren nach wie vor an der Tagesordnung, und obwohl es möglich war, hochkonzentrierte künstliche Lichtstrahlen mit Spiegeln und Glas zu erzeugen, müsste jedes Haus, das ein Fototelefon verwendet, ein buchstäblicher Leuchtturm sein. Bell verkaufte das Patent für das Fototelefon an die National Bell Telephone Company, deren Schwiegervater und Frau die Hauptaktionäre waren (nachdem Bell sein Interesse an dem Unternehmen als Hochzeitsgeschenk abgegeben hatte). Bell selbst hat sich aus der Entwicklung des Fototelefons zurückgezogen, aber andere Ingenieure der Bell Telephone Company haben die Technologie in den nächsten Jahrzehnten weiter verbessert.

In einem Interview kurz vor seinem Tod verkündete Bell: „In der Wichtigkeit der Prinzipien halte ich das Fototelefon für die größte Erfindung, die ich je gemacht habe; Größer als das Telefon. «Wohl hatte er wieder recht: Leichtes Telefonieren würde zwar die Art und Weise ändern, in der die Welt kommuniziert, aber nicht ganz so, wie Bell es sich vorstellte. Verbesserte Versionen des Fototelefons wurden erfolgreich in maritimen Kapazitäten eingesetzt, insbesondere während des Ersten und Zweiten Weltkriegs. Lichttelefonie erwies sich im Gegensatz zu Funkwellen als nahezu unmöglich abzufangen. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurden modifizierte Versionen des Fototelefons von europäischen Reedereien als Backup in Situationen verwendet, in denen Radiowellen gestört waren.

Ironischerweise waren Drähte die fehlende Zutat für Bell's leichtes Telefonie-Rätsel. Es stellt sich heraus, dass der effektivste Weg, hochkonzentriertes, moduliertes Licht über große Entfernungen zu übertragen, durch unglaublich lange, ultradünne Glasdrähte erfolgt. Die wichtigste Manifestation der Funkprinzipien von Bell waren Glasfaserkabel, mit denen weltweit Telefon-, Kabel- und Internetdaten übertragen werden, wobei dieselben allgemeinen Prinzipien der Lichttelefonie wie bei Bells ursprünglichem Fototelefon verwendet werden.