Pagsasalita at Pagkakita sa Pamamagitan ng Salamin

LIWANAG​—ang sinauna, mahiwagang sagisag na iyon ng karunungan at katalinuhan​—ay hindi na ngayon isa lamang sagisag. Nito lamang nakalipas na mga taon mabilis at tahimik na kinuha nito ang tamang dako nito at naging ang aktuwal na tagapagdala ng lahat ng uri ng impormasyon. Upang makamit ng liwanag ang tunay na potensiyal nito sa paghahatid ng impormasyon sa napakalayong dako, dalawang pagsulong ang kinailangan: (1) isang pantanging uri ng liwanag at (2) isang pantanging uri ng giya ng liwanag.

Kamakailan, sa pamamagitan ng isang serye ng nakatutuwang bagong mga pagsulong, tayo ngayon ay nagpapadala ng napakaraming impormasyon ng lahat ng uri sa malalayong lugar at ubod ng bilis na ginagamit ang mga silahis ng liwanag. Oo, posible na ngayong makapagsalita, makakita, at makarinig nang ubod-bilis at buong linaw, sa pamamagitan ng pagkaliliit na mga silahis ng liwanag na naglalakbay sa gabuhok na mga hibla ng salamin. Gaya ng mga sapot ng gagamba, ang mga hiblang ito ng salamin na nasa loob ng mga kable, ay nakakabit na sa pagitan ng mga lunsod sa Estados Unidos, sa Europa, at sa Hapón. Ginagawa na nila ngayon ang pagkakabit nito sa mga karagatan, mula sa isang kontinente tungo sa isang kontinente.

Paano naging posible ito, yamang nalalaman nating lahat na ang liwanag ay naglalakbay nang tuwid? Paano maaaring manatili ang pagkaliliit na mga silahis ng liwanag sa mga hibla ng salamin habang ang mga ito ay kumukurba sa mga sulok o kanto? Paanong ang mga silahis na ito ay nakapaglalakbay nang napakalayo at nagdadala ng napakaraming impormasyon? Isang pantanging uri ng liwanag ang nagpapangyari sa lahat ng ito​—magkakatugmang liwanag o “coherent light.”

Mahusay na Magkakatugmang Liwanag

Ang bentaha ng isang silahis ng magkakatugmang liwanag sa isang silahis ng karaniwang liwanag sa paghahatid ng impormasyon ay maaaring ipaghalimbawa sa lakas ng liwanag na naglalakbay sa isang hibla ng salamin kung ihahambing sa mga taong naglalakad sa isang kalye. Ipalagay natin ang isang silahis ng karaniwang liwanag na para bang ito’y isang pulutong ng tao ng lahat ng laki, na nagkakani-kaniyang lakad at nakakasagabal sa isa’t isa habang sila ay naglalakad. Sa kabilang dako, ang isang silahis ng magkakatugmang liwanag ay maihahambing sa mga sundalo na magkakasinlaki, na lahat ay nasa maayos na mga hanay, at sabay-sabay ang lakad. Ang paglalakad nang sabay-sabay at walang sagabal ay maliwanag na magpapakilos sa mas maraming tao sa mas malayong distansiya na may higit na kahusayan at kaunting enerhiya o lakas ang nawawala. Gayundin kung tungkol sa magkakatugmang liwanag.

Sa puntong ito baka may magsabing: ‘Bakit ngayon lang lumitaw ang paggamit na ito ng liwanag? Bakit walang nakaisip nito noon?’ Sa katunayan, hindi ito lubusang bago. Sa paanuman nakita ng isang tao, si Alexander Graham Bell, ang bentaha ng pagsasalita sa pamamagitan ng liwanag at naglathala ng isang babasahin noong 1880 na pinamagatang “Selenium and the Photophones.”

Ang ideyang ito ay nagpakita ng malaking kinabukasan, subalit kung walang magkakatugmang liwanag ang kaniyang imbensiyon ay magkakaroon lamang ng limitadong tagumpay. Gayunman, noon lamang 1960’s nang mapaunlad ang LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) na ang kinakailangang unang kahilingan ay natugunan. Kulang din si Bell ng iba pang pangunahing kahilingan, isang lubhang mahusay na giya ng liwanag na maghahatid ng impormasyon.

Ang Napakahusay na mga Giya ng Liwanag na Salamin​—Paano Gumagana ang mga Ito?

Samantalang ang gawain ay patuloy sa pagpapaunlad ng mga laser, ang iba pa ay nag-iimbento at gumagawa ng mga materyales na salamin na pagkalilinaw at napakahusay ng pagkakagawa na nagpapahintulot sa magkakatugmang liwanag na laser na maglakbay nang napakalayo. Pagkatapos ang mga materyales na ito ay pinaliit pa hanggang sa gabuhok na mga hibla.

Maaalaala ng marami sa atin ang pagkakita sa naiilawang mga hibla ng salamin na ginagamit sa nakatatawag-pansin, artistikong mga dekorasyon sa mesa. Upang gawin ang mga dekorasyong ito, bungkus-bungkos na mga salamin o mga hiblang plastik ay ibinubuka na gaya ng abaniko na parang magandang ayos ng mga bulaklak at naiilawan sa ilalim ang mga dulo nito. Sa mga displey na ito karaniwang liwanag lamang ang ginagamit upang mailawan ang mga hibla. Sa paano man, inilalarawan nito kung papaano maaaring paraanin ang liwanag sa mga hibla ng salamin at sa paligid ng mga kurbada sa halip na paglalakbay lamang nang diretso o sa tuwid na mga linya gaya ng karaniwang ginagawa nito. (Larawan 1) Sa mga displey na ito ang liwanag ay naglalakbay sa maiikling distansiya.

Upang ang liwanag ay makapaglakbay sa mas malayong mga distansiya kaysa kinakailangan sa artistikong mga displey, ginawa ang pantanging mga pambalot na salamin o plastik. Ang pantanging mga pambalot na ito ay nagpapangyari sa anumang silahis ng liwanag na maaaring tumakas na kumurbang pabalik sa salamin at sa gayo’y iwasan ang higit pang pagtakas ng liwanag. Maraming mahuhusay na mga pagkakaiba sa komposisyon at pagkakayari ng mga pambalot na ito. Gayumpaman, ang maraming pagkakaiba na ito, bawat isa sa ganang kaniyang paraan at sa ganang kaniyang pantanging mga kalagayan, ay tumutulong upang pahabain ang layo na nilalakbay ng liwanag. (Larawan 2)

Bagaman lubhang napasulong ng mga hibla, o mga hilatsa ng salamin ang ating kakayahan na maghatid at ugitan ang liwanag, kailangan pa ring ipasok ang liwanag sa mga hibla sa kritikal na anggulo o maliit na anggulo. Mauunawaan natin ang simulain kung paano ito gumagana kung aalalahanin natin na ang makinis na ibabaw ng isang lawa ay maaaring magsilbing gaya ng isang salamin. Sa katunayan, ang mga punungkahoy sa kahabaan ng lawa ay kung minsan nasasalamin sa ibabaw ng lawa. Ang pagpapabanaag na ito na parang salamin ay posible sapagkat ang liwanag na pumapasok sa ating mga mata ay pumapasok mula sa napakababang anggulo. Sa partikular na anggulong ito, na tinatawag na kritikal na anggulo, ipinababanaag ng ibabaw ng tubig ang liwanag na gaya ng isang salamin. Sa gayunding paraan, kapag ang liwanag ay ipinasok sa mga hibla ng salamin sa kritikal na anggulo o maliit na anggulo, ito ay panloob na ipinababanaag sa loob ng hibla, tulad-salamin, na kaunting-kaunting liwanag lamang ang nakakaalpas.

Inaasahan na ang mga silahis na ito ay makapaglalakbay ng hanggang 25 milya (40 km) o higit pa sa pagkaliliit na mga hiblang iyon nang hindi na kinakailangang dagdagan pa ang liwanag. Higit pang nakapagpapasigla ang maaasahan sa hinaharap. Sang-ayon sa isang report kamakailan, ang mga hiblang kaunting-kaunti lamang ang nakakatakas na liwanag ay nagawa na “anupa’t maaari itong maghatid ng impormasyon nang libu-libong milya nang hindi na kailangan pang dagdagan ang liwanag.”

Upang pangalagaan ang kahanga-hangang mga kawad na ito ng liwanag, kailangang sapinan ito sa paligid at balutan ng mga materyales na pananggalang. Isa pa, lubhang matitibay na hibla at mga kawad, pati na ng elektrikal na mga giya, ay kalimitang idinaragdag upang mag-anyong maliit na mga kable. (Larawan 3) Kapag ang mga ito ay protektado sa loob ng mga kable, ang mga hibla ng salamin na ito ay naglalaan ng mahusay na paghahatid ng napakaraming impormasyon na hindi maaaring mapantayan ng mga agos ng kuryente na naglalakbay sa karaniwang mga kawad na tanso. Totoo ito lalo na sa malalayong distansiya. Subalit paano naihahatid ang impormasyon, mga larawan, at mga boses ng tao sa pamamagitan ng pantanging uri na ito ng liwanag sa pagkaliliit na mga hibla na iyon ng salamin?

Kung Paano Dinadala ng Pagkaliliit na mga Hibla ang Kanilang Napakaraming Dalahin

Bagaman tayo ay namamangha sa pantanging mga uri ng mga silahis ng liwanag at sa napakahusay na mga hibla ng salamin, ang paraan ng aktuwal na pagdadala ng mga silahis ng kanilang pagkarami-raming dinadalang impormasyon ay kahanga-hanga rin. Ang isa sa pangunahing sekreto ay nakasalalay sa pambihirang bilis ng liwanag, humigit-kumulang 186,000 milya sa bawat segundo (300,000 km/sec). Ang isa pa ay ang totoong mataas na frequency ng mga light wave, na umaabot ng bilyun-bilyong siklo o ikot sa bawat segundo. Dahilan sa mataas na mga frequency na ito, at sa pamamagitan ng pagbibigay ng kodigo (coding) sa mga kislap ng liwanag, pagkarami-raming impormasyon ang maisisiksik sa mga silahis ng liwanag na dumaraan sa pagkaliliit na mga hibla. Isaalang-alang natin ang isang halimbawa, ang pagsasalita at pagkarinig sa pamamagitan ng liwanag.

Pagsasalita at Pagkarinig sa Pamamagitan ng Liwanag

Ang pagsasalita at pagkarinig, gayundin ang pagkakita, sa pamamagitan ng liwanag ay kinasasangkutan ng pinakamasalimuot na teknolohiya ng ating panahon. Gayunman, alamin natin ang ilan lamang sa mga hakbang na nagaganap sa pagsasalita at pagkarinig sa pamamagitan ng liwanag upang magkaroon tayo ng kaunting pagpapahalaga sa pamamaraang ito.

Bagaman ang liwanag ay ginagamit sa paghahatid, ang aktuwal na pamamaraan ay nagsisimula gaya nang dati, sa pagsasalita sa telepono. Ang mga sound wave mula sa ating mga boses ay binabago at ginagawang elektrikal na mga hudyat na “hinahati” (“sliced”) nang napakabilis. Ang pamamaraang ito ay kahawig ng isang kamera ng pelikula, na aktuwal na kumukuha ng isang serye ng di kumikilos na mga larawan, o “slices,” ng isang pagkilos. Ang mga larawang ito ay ipinababanaag, nang isa-isa o kuwadro por kuwadro, sa mabilis na pagkakasunud-sunod upang ihatid sa manonood ang pagkilos. Sa gayunding paraan, ang elektrikal na mga hating ito ay inaalis at binibigyan ng kodigo sa isang maraming-hakbang na pamamaraan at saka binabago tungo sa mga kislap ng liwanag. Pagkatapos ang may kodigong mga kislap ng liwanag ay naglalakbay o dumaraan sa hibla ng salamin tungo sa kabilang yunit o aparato. Pagdating nito sa kabilang yunit, binabago ito pabalik sa mga sound wave o mga tunog ng boses sa ispiker o earpiece ng telepono. Ano ang kasalukuyang mga pakinabang nito sa atin? Ano ang mga maaasahan sa hinaharap?

Ang Ilan sa mga Pakinabang sa Ngayon

Kung kailan nauunawaan at napahahalagahan na natin ang ating kasalukuyang pandaigdig na sistema ng komunikasyon, isang bagong sistema naman ang lumitaw. Ang fiber-optics ay nangangakong hahalili sa maraming-kawad na mga kable ng telepono, mga sistema ng microwave, at pati na nga ang ilang mga istasyong satelayt, at marami pang mga pakinabang.

◼ Komunikasyon Nang Walang Ingay. Isa sa pinakamahalagang pakinabang para sa mga parokyano ng telepono ng paghahatid ng impormasyon sa pamamagitan ng fiber-optics ay na halos naaalis nito ang maraming uri ng ingay na kinasanayan na natin. Ang kidlat, mga kawad ng kuryente, mga genereytor​—lahat ay nakayamot sa atin dahil sa mga istatik at ingay na dala nito. Hindi nahahadlangan kahit na nga ng nababalot na maiging mga kawad na tanso ang ilan sa mga ingay na ito na pumapasok.

Kung ang iyong pakikipag-usap sa telepono ay inihahatid sa pamamagitan ng satelayt, maaaring napansin mo ang bahagyang pagkaantala ng komunikasyon o ang mga epektong dala ng atmospera. Dati, mayroon pa ngang mga alingawngaw. Waring inaalis ng fiber-optics ang kapuna-punang mga pagkaantala at nagbibigay ng maliwanag, walang ingay na pagtanggap ng impormasyon.

◼ Komunikasyon na May Seguridad. Ang ganap na seguridad ay isa sa natatanging pakinabang ng fiber-optics. Kaya, nawawala ang pagkakarinigan (cross talk), at imposible ang anumang ilegal na pagkukonekta. Wala pang nagagawang paraan upang magkonekta o mag-tap sa mga silahis ng liwanag, sa paano man nang hindi lubhang binabawasan ang hudyat anupa’t ito’y nagbibigay ng babala.

◼ Kahusayan. Ang hindi kapani-paniwalang kahusayan ng paghahatid ng impormasyon sa pamamagitan ng liwanag ay mauunawaan kung isasaalang-alang natin na libu-libong mga pag-uusap sa telepono ang maaaring dalhin ng isa lamang pares ng mga hibla ng liwanag. Tinataya na ang lahat ng nilalaman ng Webster’s unabridged dictionary ay maaaring ipadala libu-libong milya sa loob ng anim na minuto sa isa lamang hibla ng salamin.

◼ Pinakamaliit na Espasyo​—Nakatatagal sa Masamang Kapaligiran. Maraming dako ang nakikinabang na sa bagong pagsulong na ito. Ang punung-lunsod na mga rehiyon ay nakikinabang na sa bago, napakaraming komunikasyon na lubhang nabawasan ang mga pangangailangang kagamitan. Ang buong mga silid na punô ng sinaunang mga kagamitan ay maaari na ngayong palitan ng mga kagamitang fiber-optic na nangangailangan lamang ng isang maliit na lugar. Gayundin, ang liblib na mga dako na gaya ng Florida Keys ay nagtatamasa na ngayon ng walang-ingay na serbisyo. Ang masamang tubig-alat na kapaligiran sa Keys at ang katulad na dako ay waring pinagmumulan ng pagkaputol ng kuryente at kemikal na pagkasira. Gayunman, sa fiber-optics, hindi ito gaanong apektado.

Pagtanaw sa Hinaharap

Ang hinaharap para sa bagong pag-unlad ay tila maaasahan. Ngayon pa ang bagong pamamaraan ay mabilis na nagpapatuloy kaysa inihula ng iba. Iniulat na isa sa pinakamalaking problema ay ang pagpili ng isang sistema na hindi maluluma sa panahong ito’y mainstala.

◼ Boses, Video, at mga Computer Mula sa Isang Terminal. Ang magasing High Technology sa labas nito noong Pebrero 1986 ay nag-uulat sa ilalim ng pamagat na “Business Outlook” na ang “Fiber Optics ay mabilis na siyang napipiling paraan sa paghahatid ng boses, impormasyon, at video sa E.U.​—lalo na sa malalayong distansiya.” Ang artikulo ay nagpapatuloy sa pagsasabing: “Ginagamit na namin ang sistema ng fiber optics hanggang sa tahanan. Ang paggamit ng isang terminal ng computer upang pangasiwaan ang boses, video, at . . . pagtatanong ng impormasyon sa isang database.” Ito ay nagbubukas ng mga pagkakataon para sa ilang mga tao na mamili, magbangko, at bumili ng tiket sa eruplano at magkaroon ng ilang mga pribilehiyo sa aklatan mula sa kanilang tahanan. Maaari pa nga nilang makita ang kanilang mga kaibigan kapag sila’y nag-uusap sa telepono​—lahat sa tulong ng liwanag sa pamamagitan ng kamangha-manghang mga hiblang salamin na iyon.

[Mga larawan sa pahina 13]

Ang liwanag na nagdaraan sa isang hiblang salamin ay ipinababanaag sa loob at hindi nakakaalpas sa tabiAng pagbabalot ng salamin o plastik ay nakakabawas sa dami ng umaalpas na liwanag

Ang matitibay na mga hibla at mga kawad ay nagbibigay proteksiyon

[Larawan sa pahina 15]

Ang maliit na kableng fiber-optic na ito ay nagdadala ng kasindami o higit pang mga pag-uusap sa telepono kaysa malaking tradisyonal na kableng ito