开发高科技第六感 - 彭博社

电与光结合的一个后代是更好的技术，用于探测世界。研究人员正在开发光电传感器，可以记录飞机机翼或建筑物的应力，观察活细胞，或测量空气污染水平。“没有其他技术能提供相同的能力，”华盛顿特区海军研究实验室的传感器专家艾伦·D·科尔西说。

传感器技术主要利用光以波的形式传播的事实。以现在在一些飞机中使用的光纤陀螺仪为例。激光光束被分成两束，沿着光纤的线圈向相反方向传播。当飞机转弯时——陀螺仪也随之转动——沿着光纤一侧传播的光需要稍微走得更远才能到达光纤的末端。另一条路径则会稍微短一些。因此，两束光波在返回起点时会稍微不同步，从而允许处理器计算方向的变化。这些由霍尼韦尔公司及其他公司制造的陀螺仪比以前的更简单、更轻便且成本更低。

光波也可以帮助观察固体材料。佛蒙特大学的工程师彼得·L·富尔和德赖弗·R·哈斯顿在一座大学建筑和其他结构中嵌入了数英里的光纤。光波沿着光纤照射，像失控的雪橇一样反弹到其内部壁上，相互干扰并在光纤末端形成独特的光模式。随着光纤因混凝土内部的裂缝而弯曲或拉伸，模式会发生变化——这种变化由计算机进行分析。“这项技术向工程师展示了结构内部发生的情况，”富尔说。航空航天公司设想使用类似的传感器来构建“智能”飞机外皮，科尔西说，这可以“实时分析机翼内部发生的情况。”

其他科学家通过向光纤中添加杂质来制造传感器，这些杂质会导致玻璃在温度或压力等变量变化时以不同的方式反射、散射或发出光。这样的一根光纤可以穿过工厂，以监测数十台机器和炉子的温度。

最佳点。密歇根大学的化学家拉乌尔·科佩尔曼（Raoul Kopelman）构建了一种微型光纤传感器，使生物学家能够测量单个活细胞的pH值。类似的设备将监测细胞内的钙和糖水平——这对生物医学研究是一个福音。

光电传感器并不总是涉及光纤。污染探测器使用激光束反射微小的空气颗粒。而惠普公司（Hewlett-Packard Co.）开发了能够检测汽车方向盘微小转动的LED传感器。这些信息可以与微处理器结合使用，以调整主动悬挂系统，使其在转弯时倾斜车辆。惠普的光电营销经理马克·钱德勒（Mark Chandler）预测，到2005年，这类传感器将成为一个每年1亿美元的市场。

到目前为止，传感器的许多前沿工作主要用于国防应用。海军正在制造廉价但灵敏的光纤传感器，以捕捉潜伏潜艇产生的微弱涟漪。休斯飞机公司（Hughes Aircraft Co.）和其他公司正在开发相控阵列飞机和卫星雷达。这些飞机和卫星将使用安装在飞机或卫星表面的许多微小雷达波发射器，而不是大型雷达罩。“每组发射器的光纤连接使得引导产生的雷达波成为可能，”休斯光学物理实验室的经理理查德·林德（Richard Lind）说。专家表示，这样的系统可以从轨道上看到车牌。看来，几乎没有什么能够逃脱光电传感器的监测。