可以上网的LED灯

在童话故事《一千零一夜》的《阿拉丁神灯》篇中，主人公阿拉丁在魔法师的带领下，找到了一盏外观普普通通，但却威力无比的神灯，它可以让人拥有数也 数不尽的财富，可以让人心想事成，最后阿拉丁凭借神灯的力量娶到了天下最美丽的公主。

而在最近上海世博会上，中科院展出了一盏外观普通，发着柔和灯光的LED台灯，这盏"神灯"虽然不会让你家财万贯，梦想成真，但是却可以在它灯光的 照耀下通过一个小小的接收装置就可以让你的笔记本电脑轻松连入互联网，不需要网线，也不需要无线网卡。

其实在很早以前的古代，人们就已经用灯光和火光来交流信息了：烽火台上燃烧的烽火；三国里面携带求救信息的"孔明灯"；在一场战争中盘踞在两个山头 的部队在漆黑的夜晚也会用火把互相交流不同的信息；在茫茫大海上，点滴火光也是船队间交流的手段。

可是无论火光，后来爱迪生发明的电灯灯光，还是现在使用的荧光灯、LED灯，所有的灯光传播的距离都很有限。光线只能沿着直线传播，不能够穿过不透 明的物体一般的灯光发出的光线四面八方都有，随着距离的增加光线的强度随距离平方下降，一盏亮得刺眼的电灯在几百米以外只剩下一个小亮点，在几公里以外就 只能淹没在茫茫大气中了。

因此，可见光在很长一段历史时期内不能够作为一种有效的长距离通信工具。而可见光的兄弟，同属于电磁波家族的无线电波在一百多年前在特斯拉、马可尼 等科学家的手中就开始在人类通信事业中大展身手。无线电波的波长更长，碰到障碍物更聪明，会通过衍射"绕过去"，即使遇到微小的孔缝空隙，也可以钻过去， 它可以翻山越岭，传递很远的距离。这样，无线电波主导了通信世界很多年。

后来高准直性、高亮度、高相干性的单色光源――激光出现了,激光的准直性使得光在传播过程中不会散失到其他方向上去，不会随距离快速衰减，但是在大 气里利用激光传递信息还是会受到障碍物的影响以及空气的散射，而且，由于地球是球形的，激光的长距离直线传播是不可能的。为了解决这些问题，在20世纪六 七十年代华裔科学家高锟等人的努力下，出现了世界上第一根用玻璃制造的光导纤维。激光在光纤里可以基本没有损耗地曲折前进。而且，利用一根光纤，我们可以 同时基本没有损耗地传送很多束携带不同信息的激光。大量的信息通过光纤可以快速地传播到世界各地，这就是我们常说的信息高速公路。因为这项贡献，高锟被称 为"光纤之父"，他也因此和其他两位科学家分享了2009年的诺贝尔物理学奖。

以上说的都是长距离的通信。光线或许会说，"长距离通信我不可以像无线电波那样在空间自由传播，那么短距离呢，我还一定要扮成激光束、整天藏在光纤 里吗？为什么现在还很少用我，用的还是无线通信的wifi和蓝牙一类的东西呢？"

这跟传递信息的方式有关系。笔记本上高清晰的视频节目，超链接下一张张的网页，下载的各种应用程序其中都包括了海量的数据，为了使电磁波能够传递数 据，就要让电磁波的强度随着时间不断变化，以代表不同的信息，这样的过程称为"调制"。无线电波可以通过一定的电路对它们进行快速的调制，可是对于以前的 电灯来讲，却是不容易的。电灯泡和荧光灯管是曾经最常使用的照明灯具，他们发光的亮度从亮到暗、从暗到亮变化都需要一个比较缓慢的过程，一秒钟最多只能变 化上千次，能够传递的信息很少。近些年来普遍使用的LED（发光二极管）灯就不同了，可以通过调节发光二极管两端的电压迅速调节灯的亮度，世博会上展示的 LED灯每秒可以"闪烁"达200万次，提供的网速甚至足以超过现有的无线上网。在接受的一端，笔记本上的光电转换器会把变化的光线源源不断地转换成电信 号，经过进一步处理变为一张张我们可以浏览的网页。电脑的数据也可以通过接收器上的红外LED灯发射出来，传送给控制器。

值得一提的是，用来通信只能称得上LED灯的一个附属功能 了，LED灯在本职工作――照明上，也在某些方面超过传统的灯具，既节约能源又不容易坏，只是价格目前还偏高，但是在不断降低之中，有希望会取代一部分现 有的灯。

你可能会问，把电灯灯光当"网线"用，除了让电灯身兼二职、充分利用以外，还有别的好处吗？

首先，无线电波虽然相比于光线，善于"翻墙钻洞"，可是这同时也是一个缺点，如果我们想传播一些保密信息，只希望无线电波被一个房间内所有电脑接受 到，而不传播到外面，是很困难的，无线电波会"不听话"的溜到外面，泄露秘密，易被监听监视。因为"不听话"的无线电波可以传递较远的距离，它还会"四处 惹祸"，对别人正在使用的相同波段 的无线电波进行干扰，所以为了互不影响，不同的国家、地区、组织、公司只被分配了很小的波段。而"老实呆在房间里的"光线就没有这些麻烦，只要房间四周是 不透明的，光线就不会外泄，自己在房间内无论使用怎样波段、怎样强度的光进行通信，都不影响别人。

另外，在飞机上，为了防止机舱内无线信号对飞机设备可能造成的潜在危险，不会提供无线上网，在类似场合这种上网LED灯就有大用场了。在医院一类对 无线电波信号敏感的地方，直接用光线无线通信也是一个选择。

相信在不久的将来，这种可以上网的"神灯"就会走入日常生活中。

(转自松鼠会)