Optička vlakna se sastoje od snopa tankih staklenih ili plastičnih niti. Ovo je obloženo ili okruženo materijalom koji omogućuje svjetlosti da prolazi kroz vlakna bez bijega sa strane. Signali mogu prolaziti kroz njih vrlo velikom brzinom od točke podrijetla do odredišta, uz minimalan gubitak u kvaliteti ili podacima. Tvrtke koriste optička vlakna za prijenos internetskih podataka, audio informacija za telefone i slike za televiziju ili medicinske kamere.
Osnovna funkcija
Koncept koji stoji iza optičkih vlakana prilično je jednostavan. Korisnik prenosi signal kao svjetlo, često u obliku laserske zrake, kroz dužinu tankih niti stakla ili plastike. Optičko vlakno djeluje kao medij kroz koji svjetlost prolazi, dok premaz s vanjske strane svake niti zadržava svjetlo zarobljeno unutar vlakna. Ljudi mogu slati gotovo bilo koju vrstu digitalnih podataka putem optičkih vlakana, iako bi konverzija za neke signale mogla biti potrebna.
Telekomunikacijske aplikacije
Telefonski i internetski signali često se prenose putem optičkih vlakana. Tvrtke jednostavno pretvaraju telefonske audio signale u digitalne informacije, koje se zatim mogu poslati kao prijenos svjetlosti kroz vlakna. Mnoge usluge pretvaraju podatke u binarni signal jedinica i nula koje prenose putem svjetlosnih impulsa. Jednom kada telefon ili drugi uređaj primi signal, pretvara ga natrag u audio informacije koje slušatelj s druge strane čuje. Internetski davatelji podataka prenose podatke na gotovo isti način, s računalima koja pretvaraju digitalne signale u vidljivi ili zvučni izlaz.
Primjena u medicini
Godine 1930. njemački student po imenu Heinrich Lamm pokazao je kako se optička vlakna mogu koristiti za ispitivanje unutarnjih dijelova tijela. Budući da su slike bile nejasne, međutim, nije dobio patent za svoj izum. Dodatni razvoj učinio je optička vlakna idealnim za kamere i druge uređaje koje koriste medicinski stručnjaci za pregled unutarnjih organa pacijenta. Budući da su male i fleksibilne, često mogu doseći područja koja bi inače bilo nemoguće vidjeti bez operacije.
Povijest
Alexander Graham Bell je 1880. godine pokazao kako se svjetlo može koristiti za prijenos zvukova iz jednog područja u drugo. Nekoliko desetljeća kasnije razvijeni su prvi setovi kabela u snopu, iako se u to vrijeme nisu zvali “fiber-optics”. Godine 1956. Narinder Kapany je skovao termin nakon što je spojio nekoliko staklenih šipki. Zatim je pokazao da te šipke mogu projicirati svjetlost bez curenja u bilo kojem trenutku, sve dok su omotane ili obložene tamnim materijalom.
Do 1960. dr. Charles Kao shvatio je potencijal optičkih vlakana. Predložio je da se mogu koristiti za brzu i jasnu komunikaciju. U 1970-ima, tvrtka pod nazivom Corning® Glass stvorila je prvo optičko vlakno izrađeno u potpunosti od tankih staklenih niti. To je dovelo do toga da je Bell Telephone koristio ova vlakna za izradu telefonskih kabela koji bi mogli prenositi kristalno jasne razgovore s jedne strane SAD-a na drugu.