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【大紀元2月11日訊】在大樓窗櫺外來回翱翔的許多城市鴿子都知道，其實有些空間仍待開發。
中時電子報摘譯, 現在，有好幾家公司希望利用建築物之間的空間，來解決壅塞城市當中的常見問題：如何取得高速光纖纜線的快速存取權。
在全美及主要城市之間流竄的光纖纜線，承載著資料的流動。但是想在許多建築物附近，將纜線舖設至街道或街區當中的工作不但棘手而且昂貴，同時還需要取得挖掘許可，以及不斷地針對各項權利討價還價。
為了尋找替代方案，許多新興公司已經開始提供能夠傳輸大量資料的新系統，但是卻能夠同時擺脫掉光纖與纜線的束縛。這些系統傳送的是紅外線光束，經由空氣以每秒高達十億位元的速度，在建築物之間傳輸資料。
光束可以從架設在高大建築物窗戶後方的雷射傳收器（laser transceiver），傳送到安置在街道遠處窗框上的另一個雷射傳收器，然後持續躍進至其他建築物，直到資料到達直接與光纖骨幹相連結的地點為止。
透過這種方式，沒有高速光纖連結的使用者，也可以透過相對較為便宜的方式來，配備光纖的使用者相連線。
這項科技可能有助於增強次世代行動電話系統的連線能力，或是支援在災害中受損的企業網路。
雷射傳收器可以架設在建築物的牆壁、屋頂或在窗戶後方，不過他們全都必須擁有一個基本要件：發出訊息的雷射發送器與其接收器之間必須有條開放的視線。
這項稱為大氣雷射傳輸（Atmospheric laser transmission）或稱開放空間光學（free space optics）的科技，並非最新技術。它在一九六○年代已曾經過試驗，但是由於當時所開發的系統通常並不可靠，實際的應用也相當少見。
低功率紅外線雷射光束（laser beam）容易遭到下雪、下雨及霧氣所中斷，所以為了確保高度可靠性，城市當中早期的開放空間系統通常僅限於鄰近彼此的建築物。
然而，在過去幾年，有意振興這項科技的企業，已經設計出新世代設備，可靠地傳輸大量的資料流動。熟悉新式系統的Trex Enterprises物理學家丹尼爾．萊斯里博士表示：「經由空間傳輸雷射，並且達到十億位元的速率，是一項新穎而且可能威力強大的發展。」位於舊金山的Trex開發使用可見紅外線光線以及微波的感應系統，同時著手開發自己的開放空間系統，提供飛行器與地面站台之間的長程通訊。
新的開放空間光學系統，必須應付大氣所帶來的諸多挑戰，例如像是亂流區域。舊金山開放空間光學公司LightPointe Communications創辦人暨科技長海茲．溫柏得博士指出：「我們因應這個問題的方式，是透過從多個分離的雷射傳輸器來發出光線，並且藉由多個鏡片來接收。」
另一個嚴重的大氣問題是霧氣，因為那將大幅降低雷射光束的強度。溫柏得博士表示，出現霧氣將需要提高雷射的力量，而且在霧氣成為阻礙的情況下，雷射發送器與接收器之間的距離不應超過一千五百英呎。
其他難題同樣需要得到解決。日常溫度變換、暴風雪以及小規模地震，都可能導致建築物傾斜，造成雷射光束失常。部分系統用鏡片來加寬光束，因此即使雷射改變位置，光束仍將會擊中接收器。其他人使用配備可移動鏡子的靈敏追蹤系統，透過定期微調來維持光束的中心點。
位在華盛頓州的開放空間光學公司Terabeam，使用每秒在兩軸旋轉三十次的鏡子不斷地調整光束。Terabeam的雷射器與LightPointe的一樣，可以被架設在窗戶後方，而不用架設在屋外或屋頂上。
美國世貿中心所發生的災難，導致部分公司首度開始使用開放空間光學。例如，在Terabeam擁有小額持股的美林，於攻擊事件過後無法使用其傳統的光纖迴路。該公司在災難現場附近的辦公室窗戶架設一部Terabeam雷射器，以傳送資料至位在一英哩外哈德遜河對岸澤西市的辦公室。
「光學入門」（”Understanding Fiber Optics”）(Prentice Hall)一書作者傑夫．赫奇表示，典型的雷射光束波長是八五○奈米及一五五○奈米，如果適當使用，兩者都不會形成危險。八五○奈米的波長可能穿越眼角膜，並且到達視網膜，進而損害感覺器官，所以這些雷射通常是以低功率運作。一五五○奈米雷射可以使用高功率，所以他們是供長距離使用。
（原文刊於二月七日紐約時報）(http://www.dajiyuan.com)
