איך אלכסנדר גרהם בל חלוצי Li-Fi עם Photophone בשנת 1880

רק ארבע שנים לאחר פטנט הטלפון, ממציא אלכסנדר גרהם בל כבר מחפש דרכים לשפר את הטכנולוגיה החדשה שלו. באופן ספציפי, הוא רצה ללכת אלחוטית. מבחינה פונקציונלית, חוטים הגביל את השימוש המצאה של בל: הדוגמה העיקרית של זה, ספינות בים, ייהנו הרבה מן הטכנולוגיה הטלפון, אבל ברור שהם לא יכול להיות קשור יחד על ידי חוטים. בל ניבא כי "היום מגיע כאשר חוטי הטלגרף יונחו על בתים בדיוק כמו מים או גז", אך הוא לא אימץ לחלוטין את החזון שלו. הוא הבין שערים שנבלעו בקורים של חוטים שחורים עבים עשויים להיות ערים מכוערות.

בירח הדבש שלו, בל קרא על מדענים עמיתים ועל הממציא של רוברט סאבין עם סלניום, חומר שהתגלה זה עתה, שהגיב לחשיפה לאור. בניסוי של סבין הוא היה מסוגל למדוד ויזואלית את השינויים באור מכה מקלט סלניום. בל תיאר לעצמו שאם תגובות של סלניום לשינויים באור היו משמעותיות מספיק כדי למדוד פיזית את התגובות, אז היה סיכוי אור שמש מאופנן לתוך מקלט סלניום יכול לייצר אפקט שמע; תיאורטית, הוא שמע את מה שסאביין ראתה.

כדי להשיג זאת, בל יצטרך לשנות גלי קול כמו חשמל. הטלפון העביר קול דרך זרם החשמל המאופנן שנשלח דרך חוטי טלגרף. מקלט הסלניום היה מתנהג כמו גרסה אופטית של סליל חשמלי במקלט הטלפון, הופך את האור המאופנן בחזרה לגלי קול.

ואכן, בל צדק לחלוטין. בפברואר 1880, תוך שימוש בסרעפת המחוברת לסורג מתכת ולמקלט סלניום בסיסי, האזין בל כעוזרו של צ'ארלס סאמנר טיינטר אקפלה גרסה של כתוביות עבור בא מבעד לאוזניותיו, מועבר דרך קרן אור אחת.

במהלך החודשים הבאים השתפרו בל וטיינטר על עיצוב הפוטופון, והחליפו את סורגי הפלדה במראה דקה וגמישה שתתכופף ותנודד מגלי הקול, תשנה את האור, ותיצור קרן אור מרוכזת יותר להתקבל ממרחקים גדולים יותר. בעוד שהמבחן הראשון העביר את הצליל לאותו חדר, המבחנים הבאים באמצעות מקלט מראה פרבוליות הגיעו למרחקים של כ -700 מטרים 19 שנים לפני שידור הרדיו הראשון. בל הציג תקשורת אודיו אלחוטית לעולם.

בל היה אקסטטי. הוא האמין כי ברגע שהטכנולוגיה תפסו, העברת הקול דרך האור תהפוך יום אחד למהפכה בעולם התקשורת. עם זאת, בעוד photophone היה הצלחה מושגית, בל - אי פעם הפרגמטיסט - ידע את הטכנולוגיה הדרושה כדי להפוך את המצאתו מעשית לשימוש יומיומי עדיין דורות משם.

הבעיה הגדולה ביותר והבולטת ביותר בהסתמך על אור השמש לשדר קול היא שהשמש אינה נראית לעין כל הזמן: שידורים הלילה יהיו בלתי אפשריים, והגשם יכבה את התקשורת. האור מתפזר על פני המרחק, מה שאומר בלי קרן מאוד מרוכזת, אפילו בתנאים אופטימליים, היה גבול קצר למדי אל טווח הפוטופוני.

היה גם זה: אדיסון רק המציא את הנורה 16 ​​וואט. אורות הגז היו עדיין מקום שכיח, ואף על פי שניתן היה ליצור קורות מרוכזות מאוד של אור מלאכותי עם מראות וזכוכית, כל בית באמצעות פוטופון היה צריך להיות מגדלור מילולי. בל מכר את הפטנט עבור הפוטופון לחברה הלאומית בל טלפון, אשר חותנו ואשתו היו בעלי המניות העיקריים (אחרי בל נתן את העניין שלו בחברה כמו מתנה לחתונה). בל עצמו נרתע מהתפתחות הפוטופון, אבל מהנדסים אחרים בחברת בל טלפון המשיכו לשפר את הטכנולוגיה בעשורים הקרובים.

בראיון שקדם למותו הכריז בל: "בחשיבות העקרונות המעורבים, אני רואה בפוטופון את ההמצאה הגדולה ביותר שאי פעם עשיתי; יותר מהטלפון." אפשר לטעון שהוא צדק שוב: הטלפוניה הקלה אכן תשנה את הדרך שבה העולם התקשר, אבל לא בדיוק כפי שחזה בל. הגרסאות המשודרגות של הפוטופון שימשו בהצלחה ביכולות הימיות, במיוחד במלחמת העולם הראשונה והשנייה; הטלפוניה הקלה, שלא כמו גלי הרדיו, התגלתה כבלתי אפשרית כמעט. בחלק הראשון של המאה ה -20, גרסאות שהשתנו של הפוטופון שימשו את חברות הספנות האירופאיות כגיבוי במצבים בהם שיבשו גלי רדיו.

למרבה האירוניה, החוטים היו המרכיב החסר לחידת הטלפוניה הקלה של בל לאורך כל הדרך. מתברר כי הדרך היעילה ביותר להעביר מאוד מרוכזים אור ארוך מרחקים הוא דרך ארוכה מאוד, חוטי זכוכית דק במיוחד. הביטוי החשוב ביותר של העקרונות האלחוטיים של בל היה סיבים אופטיים, המשמשים להעברת נתוני טלפון, כבלים ואינטרנט בכל רחבי העולם תוך שימוש באותם עקרונות כלליים של טלפוניית אור כמו הפוטופון המקורי של בל.