光による通信
狼煙、ビーコン(英語版)、ハイドロリックテレグラフ(英語版)、信号旗、腕木通信などの視覚的手法が、光による通信の最も初期の形だった。ハイドロリックテレグラフは、紀元前4世紀のギリシャで使われていた。信号弾は今でも海上や地上からの救難信号として使用されており、灯台や航行灯は船や航空機の航行の安全のために使用されている。交通信号機や鉄道信号機も、視覚による光通信と言える。
回光通信機(ヘリオグラフ)は、鏡を使って太陽光を遠くの観測者に向けて反射する。通信手は側方から隔光板を用いて日光を断続させ、符号を送ることで通信を行う。海軍の艦艇も同様の方法で信号灯とモールス符号を使用する。
航空機のパイロットは、特に夜間に安全に着陸するために、VASI(Visual Approach Slope Indicator)と呼ばれる投光器を使用する。空母に着陸する軍用機は、空母の甲板に正しく着陸するために、同様のシステムである光学着艦装置を使用している。また、空港の管制塔では、無線機が故障した航空機に指示を伝えるために、今でも信号灯が使われている。
腕木通信は、回転式の腕木とシャッターを備えた塔を用いて、視覚的な信号によって情報を伝達するシステムである。情報は、3本の棒を組み合わせた腕木の形によって符号化され、シャッターが一定の位置にあるときに読み取られる。
腕木通信は電信の前身である。テレグラフ(telegraph)という言葉は、元々腕木通信のことを指すものだった。腕木通信は、長距離のメッセージを伝えるには郵便よりもはるかに速いが、後にそれに取って代わることになる電信よりもはるかに高価で、プライベート性も低いものであった。一組の腕木通信局間の最大距離は、地理的条件・天候・昼か夜かによって制限されるため、実用的には、中継局をいくつも並べ、各腕木通信局間で腕木通信を行うことで、情報を中継していた。各中継局に、熟練した通信手や観測手が必要である。
腕木通信の仕組みを最初に予見したのは、イギリスの博物学者ロバート・フックである。フックは、1684年に王立協会に提出した論文の中で、初めて視覚的なテレグラフの概要を鮮明かつ包括的に示した。
光による通信または光通信は、光を使用して情報を伝達し、遠隔地と行う通信のことである。光による通信には、視覚(目視)によるものと、電気装置を用いて行われるものとがある。光による通信の最も初期の基本的な形態は、数千年前に遡る。光による通信を行う最も初期の電気装置は、1880年に発明されたフォトフォンであった。
光による通信システム(英語版)は、メッセージを光信号に符号化する送信機、その信号を宛先に搬送する伝送路、受信した光からメッセージを再現する受信機からなる。電気機器を使用しない場合の視覚的な通信の場合は、ここでいう「受信機」は信号を目視に観測して解釈する人のこととなり、信号は単純なもの(狼煙の煙など)から複雑なもの(光の色に意味を持たせたものや、光の間欠でモールス信号を伝えるものなど)まで様々である。
自由空間光通信は宇宙で利用されているが、一方、地上における光通信は地理、天候、光の利用可能性によって制限を受ける。この項目では、様々な形態の光による通信の概要を紹介する。