可是，既然我们大家都知道光是有直线进行倾向的，这件事怎么可能呢？使细小的光线留在玻璃线上，随着它转弯抹角是什么促成的？光线怎样才能到达那么遥远的地方和传送那么多的资料？原来，使一切成为可能的是一种特殊的光——相干光。

相干光的效能

在传送资料方面，相干光线比普通光线优越之处可以比喻说明。我们且把光子在玻璃纤维线上的运行比作许多人在路上行走。普通光线像是一群有大有小的人，他们在行路时步伐不齐，而且互相干扰。另一方面，相干光线等于一群体型大小相同的兵士，以整齐的行列和同一的步伐互不干扰地前进。他们显然会发挥较大效能和行得较远，损耗的精力也较少。相干光的效能亦然。

到此也许有人会说：“对光线的利用为什么发展得这么缓慢？以前为什么没有人想到这件事呢？”事实上，它并非完全新事。以前至少有一个人——贝尔(Alexander Bell)——看出借着光进行谈话的优点，他曾在1880年发表了一篇题名为“硒与光线电话机”的论文。

这种主张显出很大的先见之明，由于那时还没有相干光，他的发明遂未能有多大成功。可是，到1960年代，随着激光(LASER: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)的发明，第一项必需条件便具备了。贝尔也缺乏另一个主要条件，即传送资料的高性能导光体。

精巧的玻璃导光体——怎样发挥效能？

在激光的功能继续发展之际，其他的人发明和发展了极度澄清和结构精巧的玻璃物质，使凝聚的激光可以行至极远的距离。这种物质后来发展为幼如发丝的纤维线。

我们许多人也许记得看过用作桌上装饰品的发光玻璃纤维，它们是光彩夺目的艺术品。这种装饰品的制作是把多束玻璃或塑胶纤维排成像花一般的扇状，从基部末端发光。在那些装饰品里，用来使纤维发光的仅是普通光线。这件事至少足以说明光可以弄成在玻璃线内行走，能够转弯抹角而非像平常一样只是以直线前进。（图形1）在这些装饰品里，光只行一段极短的距离而已。

为了使光线能超越艺术装饰品所需而行至较远的距离，科学家于是设计了一种特殊的玻璃或塑胶包层。那些特殊包层可使倾向于走漏的光线折回玻璃以防止进一步的逸出。包层具有多种精巧的组织和构造。它们的种类虽多，但各有所长，并且在本身的特殊情况之下有助于增加光线前进的距离。（图形2）

玻璃线或纤维虽然使传送和导光能力大大改善，但仍然需要在临界角或更低的角度把光注入线内。我们若想想平静的湖面怎样像一面镜子，就可以了解它发挥效能所根据的原则。事实上，湖畔的树木有时可从湖面反映出来。促成镜子的效果是因为光从极低的角度映入我们眼帘。在这种称为临界角的特殊角度之下，水面像镜子一般反映着光。同样，当光在临界角或更低的角度注入玻璃线内时，纤维内部像镜子般发生反映作用，以致极少光线能够溢出。

据现时期望，光在那些幼线里可以行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。据一项近期报告透露，超低逸光的纤维已发展成“可以把数据传送至几千哩外而不必使用重新发光器。”

为了保护这些奇妙的导光体，就必须在它们四周围以包层和裹以保护物质。此外，有时更以高强度的纤维和铁线或导电体去组成细小的线壳。（图形3）在线壳里面受到保护的玻璃纤维在传送资料方面具有高度效能，使通过普通铜线进行的电流无法与之争竞，尤以长距离的传送为然。可是，这种特殊的光怎样通过细小的玻璃纤维去传送数据、影像和人声呢？

细小的纤维怎样担当重任

特种光线和精巧的玻璃纤维虽然使我们惊异，但光线实际传送大量资料的方法也同样令人折服。基本的秘诀之一有赖于光的惊人速度，它的秒速约为18万6000哩（30万公里）。另一个秘诀是光波的极高频律，每秒钟达数十亿周波。由于光的频律极高，并借着把资料编成光的脉冲，大量资料遂可以纳入光线之中，凭细小的纤维加以传送。

［第11页的图片］

光进入玻璃纤维线内运行时，只在内部反射而不会逸出壁外

强度极高的纤维和线壳提供保护

玻璃或塑胶包层减少光线的散逸