可是，既然我們大家都知道光是有直線進行傾向的，這件事怎麼可能呢？使細小的光線留在玻璃線上，隨著它轉彎抹角是什麼促成的？光線怎樣才能到達那麼遙遠的地方和傳送那麼多的資料？原來，使一切成為可能的是一種特殊的光——相干光。

相干光的效能

在傳送資料方面，相干光線比普通光線優越之處可以比喻說明。我們且把光子在玻璃纖維線上的運行比作許多人在路上行走。普通光線像是一群有大有小的人，他們在行路時步伐不齊，而且互相干擾。另一方面，相干光線等於一群體型大小相同的兵士，以整齊的行列和同一的步伐互不干擾地前進。他們顯然會發揮較大效能和行得較遠，損耗的精力也較少。相干光的效能亦然。

到此也許有人會說：「對光線的利用為什麼發展得這麼緩慢？以前為什麼沒有人想到這件事呢？」事實上，它並非完全新事。以前至少有一個人——貝爾(Alexander Bell)——看出藉著光進行談話的優點，他曾在1880年發表了一篇題名為「硒與光線電話機」的論文。

這種主張顯出很大的先見之明，由於那時還沒有相干光，他的發明遂未能有多大成功。可是，到1960年代，隨著激光(LASER: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)的發明，第一項必需條件便具備了。貝爾也缺乏另一個主要條件，即傳送資料的高性能導光體。

精巧的玻璃導光體——怎樣發揮效能？

在激光的功能繼續發展之際，其他的人發明和發展了極度澄清和結構精巧的玻璃物質，使凝聚的激光可以行至極遠的距離。這種物質後來發展為幼如髮絲的纖維線。

我們許多人也許記得看過用作桌上裝飾品的發光玻璃纖維，它們是光彩奪目的藝術品。這種裝飾品的製作是把多束玻璃或塑膠纖維排成像花一般的扇狀，從基部末端發光。在那些裝飾品裡，用來使纖維發光的僅是普通光線。這件事至少足以說明光可以弄成在玻璃線內行走，能夠轉彎抹角而非像平常一樣只是以直線前進。（圖形1）在這些裝飾品裡，光只行一段極短的距離而已。

為了使光線能超越藝術裝飾品所需而行至較遠的距離，科學家於是設計了一種特殊的玻璃或塑膠包層。那些特殊包層可使傾向於走漏的光線折回玻璃以防止進一步的逸出。包層具有多種精巧的組織和構造。它們的種類雖多，但各有所長，並且在本身的特殊情況之下有助於增加光線前進的距離。（圖形2）

玻璃線或纖維雖然使傳送和導光能力大大改善，但仍然需要在臨界角或更低的角度把光注入線內。我們若想想平靜的湖面怎樣像一面鏡子，就可以了解它發揮效能所根據的原則。事實上，湖畔的樹木有時可從湖面反映出來。促成鏡子的效果是因為光從極低的角度映入我們眼簾。在這種稱為臨界角的特殊角度之下，水面像鏡子一般反映著光。同樣，當光在臨界角或更低的角度注入玻璃線內時，纖維內部像鏡子般發生反映作用，以致極少光線能夠溢出。

據現時期望，光在那些幼線裡可以行25哩（40公里）或以上而不必再度充光。前景甚至更加令人鼓舞。據一項近期報告透露，超低逸光的纖維已發展成「可以把數據傳送至幾千哩外而不必使用重新發光器。」

為了保護這些奇妙的導光體，就必須在它們四周圍以包層和裹以保護物質。此外，有時更以高強度的纖維和鐵線或導電體去組成細小的線殼。（圖形3）在線殼裡面受到保護的玻璃纖維在傳送資料方面具有高度效能，使通過普通銅線進行的電流無法與之爭競，尤以長距離的傳送為然。可是，這種特殊的光怎樣通過細小的玻璃纖維去傳送數據、影像和人聲呢？

細小的纖維怎樣擔當重任

特種光線和精巧的玻璃纖維雖然使我們驚異，但光線實際傳送大量資料的方法也同樣令人折服。基本的祕訣之一有賴於光的驚人速度，它的秒速約為18萬6000哩（30萬公里）。另一個祕訣是光波的極高頻律，每秒鐘達數十億周波。由於光的頻律極高，並藉著把資料編成光的脈衝，大量資料遂可以納入光線之中，憑細小的纖維加以傳送。

［第11頁的圖片］

光進入玻璃纖維線內運行時，只在內部反射而不會逸出壁外

強度極高的纖維和線殼提供保護

玻璃或塑膠包層減少光線的散逸