Šta su to optička vlakna?
U poslednjih dvadeset godina, u telefonskoj industriji i u Internet saobraćaju, optička vlakna intenzivno zamenjuju bakarne žice, čime se znatno smanjuju troškovi prenosa informacija.
Da biste razumeli kako rade optička vlakna, probajte da zamislite jednu široku cev dugačku nekoliko kilometara čija je cela unutrašnjost obložena ogledalima. Ako bi vaš drugar sa baterijskom lampom bacio snop svetlosti u cev, vi biste na drugom kraju cevi sigurno videli tu svetlost. Za obostranu komunikaciju pomoću baterijskih lampi verovatno biste morali da koristite Morzeovu azbuku, ali biste sasvim sigurno bili u stanju da se sporazumevate.
Pravljenje ovakvih cevi male veličine bi bilo veoma teško, pa se stoga optička vlakna prave od izuzetno čistog stakla (najčešće 90 % SiO2 i 10 % GeO2). Ovo staklo je toliko čisto da kada biste od njega napravili prozor debeo nekoliko kilometara i dalje biste mogli da gledamo kroz njega. Od dugačke staklene niti se formira kabl debljine ljudske kose, koji se zatim oblaže sa dva sloja plastike. Oblaganjem staklenog vlakna sa plastikom dobijamo ekvivalent ogledala oko vlakna, jer se i pomoću plastičnog omota postiže totalna unutrašnja refleksija. Probajte da usmerite svetlost iz lampe na prozor pod pravim uglom i videćete da će najveći deo svetlosti proći kroz prozor. Međutim, usmerite svetlost iz lampe pod malim uglom (skoro paralelno sa površinom prozora) i videćete da će se najveći deo svetlosti odbiti od prozora i pasti na zid sobe. Slična stvar se dešava i dok svetlosni signali putuju kroz optičko vlakno. Svetlost se odbija pod malim uglovima i stalno ostaje u vlaknu. Da biste poslali telefonski signal kroz kabl sa optičkim vlaknom, analogni zvučni signal se prevodi u digitalni signal. Laser se na jednom kraju vlakna pali i gasi kako bi slao jedinice i nule, tj. bitove informacije.
Moderni sistemi vlakana sa jednim laserom mogu prenositi i do nekoliko milijardi bitova u sekundi, jer se laser može uključivati i isključivati nekoliko milijardi puta u sekundi. Najnoviji sistemi koriste višestruke lasere sa različitim bojama kako bi uklopili različite signale u isto vlakno.
Moderni kablovi sa optičkim vlaknom mogu prenositi signal na rastojanje od oko 100 km. Za prenos informacija na veća rastojanja, koristi se dodatna oprema koja na svakih 100 km prima signal i ponovo ga šalje na cilj.