Як Олександр Грем Белл піонером Li-Fi з фотофоном в 1880 році

Через чотири роки після патентування телефону, винахідник Олександр Грем Белл вже шукав шляхи поліпшення своєї нової технології. Зокрема, він хотів йти бездротовим способом. Функціонально, дроти обмежували застосування винаходу Белла: головним прикладом цього, суден у морі, було б дуже корисно від телефонної технології, але, очевидно, вони не могли бути приєднані дротами. Белл знаменито пророкував, що «наближається день, коли телеграфні дроти будуть покладені на будинки, як вода або газ», але він зовсім не прийняв свого бачення. Він зрозумів, що міста, поглинені павутинами густих чорних дротів, можуть бути потворними містами.

На своєму медовому місяці Белл прочитав про експерименти співвітчизника і винахідника Роберта Сабіне з селеном, нещодавно відкритим матеріалом, який реагував на вплив світла. У експерименті Sabine він міг візуально виміряти зміни у світлі, потрапляючи в приймач Selenium. Белл теоретизував, що якщо реакція Селену на зміни в світлі була достатньою для фізичного вимірювання реакцій, то ймовірність випромінювання модульованого сонячного світла в селен-приймач може призвести до звукового ефекту; теоретично він міг чути, що бачив Сабіна.

Щоб досягти цього, Беллу доведеться модулювати звукові хвилі, як електрику. Телефон передав звук через модульований електричний струм, посланий через телеграфні дроти. Приймач Selenium тоді діяв би як оптична версія електричної котушки в телефонній приймачі, перетворюючи модульоване світло назад у звукові хвилі.

Звичайно, Белл був абсолютно правильним. У лютому 1880 року, використовуючи не більше ніж діафрагму, прикріплену до металевої решітки та елементарний приймач селену, Белл слухав як помічника Карла Самнера Тайнтера а капела версії добрий старий час пролунали через навушники, передані через один промінь сонячного світла.

Протягом наступних кількох місяців, Bell і Tainter покращили дизайн фотофона, замінивши сталеві решітки тонким, гнучким дзеркалом, що згинало і вібрувало від звукових хвиль, змінюючи світло, але створюючи більш концентрований промінь світла отримання від більших відстаней. Хоча перший тест передавав звук у одній кімнаті, подальші тести з використанням параболічного дзеркального приймача сягали відстані близько 700 футів за 19 років до першої передачі радіо. Белл запровадив бездротове аудіозв'язок у світі.

Белл був у захваті. Він вважав, що як тільки технологія наздожене, передача звуку через світло одного разу революціонізує світ спілкування. Однак, в той час як фотофон був успішним концептуально, Белл - коли-небудь прагматик - знав, що технологія, необхідна для того, щоб зробити його винахід практичним для повсякденного використання, була ще поколіннями.

Найбільшою і найочевиднішою проблемою при покладанні на сонячне світло для передачі звуку є те, що сонце не постійно видно: нічні передачі неможливі, а дощ закриє зв'язок. Світло дифундує по відстані, що означає без висококонцентрованого променя, навіть в оптимальних умовах, існує досить короткий і кінцевий межа діапазону до фотофона.

Існує також таке: Едісон тільки що винайшов 16-ватну лампочку. Газові ліхтарі були ще загальними місцями, і хоча можна було створювати висококонцентровані промені штучного світла за допомогою дзеркал і скла, будь-який будинок, використовуючи фотофон, повинен бути буквальним маяком. Белл продав патент на фототелефонну телефонну компанію National Bell, головним акціонером якої був його тесть і дружина (після того, як Белл віддав свій інтерес до компанії як весільний подарунок). Белл сам відмовився від розробки фотофона, але інші інженери компанії Bell Telephone продовжували вдосконалювати технологію протягом наступних кількох десятиліть.

В інтерв'ю безпосередньо перед його смертю, Белл проголосив: «У важливості принципів, я вважаю, що фотофон є найбільшим винаходом, який я коли-небудь робив; Можливо, він знову мав рацію: легка телефонія дійсно змінила б спосіб спілкування світу, але не зовсім так, як це передбачав Белл. Модернізовані версії фотофона успішно використовувалися в морських потужностях, особливо під час Першої та Другої світових воєн; легка телефонія, на відміну від радіохвиль, виявилася майже неможливою для перехоплення. У першій половині 20-го століття, модифіковані версії фотофонної системи були використані європейськими судноплавними компаніями як резервна система в ситуаціях, коли радіохвилі були порушені.

За іронією долі, дроти були відсутнім компонентом світлової телефонії Белла. Виявляється, найбільш ефективним способом передачі висококонцентрованого модульованого світла на великі відстані є неймовірно довгі, ультратонкі скляні дроти. Найважливішим проявом бездротових принципів Белла була волоконна оптика, яка використовується для передачі даних по телефону, кабелю та Інтернету по всьому світу, використовуючи ті самі загальні принципи світлової телефонії, як оригінальний фототелефон компанії Bell.