Kas ir optiskās šķiedras tehnoloģija?

Viena optiskā šķiedra ir visu optisko šķiedru tehnoloģiju pamatā. Katrai šķiedrai ir vairāki slāņi, un iekšējais kodols visvairāk atbilst šķiedras mērķim. Gaisma atspīd kodolā no sākuma līdz beigām, šis iekšējais atstarojums garantē, ka gaisma netiek zaudēta. Šo principu parāda tas, ka spilgti spīd tikai optisko šķiedru gali. Serdes diametrs regulē gaismas caurlaidības efektivitāti; lielāks vai mazāks diametrs maina gaismas laušanas leņķi, tādējādi paātrinot vai palēninot pārraides ātrumu.

Franču zinātnieki 1840. gados pirmo reizi demonstrēja optiskās šķiedras tehnoloģijas pamatus. Amerikāņu zinātnieks 1950. gadu sākumā izgudroja pirmo moderno optisko šķiedru. Dažādi zinātnieku ieguldījumi no visas pasaules pierādīja optiskās šķiedras mūsdienu pielietojumu: telekomunikāciju pārraides līdzekli. Optiskās šķiedras tehnoloģija bija ideāls kandidāts, jo datu pārraides ātrums un ātrums bija ievērojami augstāks nekā iepriekšējiem metāla vadiem.

Līdz ar globālā tīmekļa parādīšanos 1990. gadu sākumā optiskās šķiedras tehnoloģija atkal tika pieņemta kā visefektīvākais veids, kā rīkoties ar interneta gandrīz eksponenciālo izaugsmi. Kopā ar telekomunikāciju satelītiem interneta pārraides tīkla mugurkaulu veido sauszemes un zemūdens optiskās šķiedras kabeļi. Datu trafika pieaugums vienādranga tīklu un video koplietošanas vietņu dēļ radīs vajadzību turpināt šī optiskās šķiedras tīkla paplašināšanu.

Optisko šķiedru tehnoloģijas pamatā ir vairāki materiāli. Visizplatītākā optiskās šķiedras sastāvdaļa ir silīcija dioksīds. Lai gan silīcija dioksīds ir lielisks gaismas caurlaidības līdzeklis, jaunākie pētījumi par silīcija dioksīda šķiedru pārklāšanu ar alumīnija dioksīdu ir uzlabojuši pārraides efektivitāti. Fluora un fosfāta stikls ir citi populāri materiāli, un katram no tiem ir atšķirīgas priekšrocības salīdzinājumā ar silīcija dioksīdu. No 2011. gada šo materiālu salīdzinoši augstākās izmaksas padara tos par mazāk populāru izvēli ražotājiem.

Papildus datu pārsūtīšanai optiskās šķiedras tehnoloģija spēj pārsūtīt elektroenerģiju. Lai gan tas ir mazāk efektīvs nekā vara stieple, dažiem lietojumiem ir nepieciešams, lai strāvas kabelis nesatur metālu. Piemēram, MRI iekārtu radītie magnētiskie lauki traucētu vara stiepli, padarot iekārtu nedarbojamu. Optisko šķiedru strāvas kabeļi novērš šo problēmu.