Co jsou vláknová optika?

Vláknová optika sestává ze svazku tenkých skleněných nebo plastových pramenů. Toto je potažené nebo obklopené materiálem, který umožňuje světlu procházet vlákny, aniž by uniklo ze stran. Signály mohou projít skrz velmi vysoké rychlosti z bodu původu do cíle, s minimální ztrátou kvality nebo dat. Společnosti používají vláknovou optiku k přenosu internetových dat, zvukových informací pro telefony a obrázků pro televizní nebo lékařské kamery.

Základní funkce

Koncept optických vláken je poměrně jednoduchý. Uživatel přenáší signál jako světlo, často ve formě laserového paprsku, skrz délku tenkých pramenů skla nebo plastu. Optické vlákno působí jako médium, kterým prochází světlo, zatímco povlak na vnější straně každého pramene udržuje světlo zachycené uvnitř vlákna. Lidé mohou prostřednictvím optických vláken posílat téměř jakýkoli typ digitálních dat, i když u některých signálů může být nutná konverze.

Telekomunikační aplikace

Telefony a internetové signály jsou často přenášeny optickými vlákny. Společnosti jednoduše převádějí zvukové signály telefonu na digitální informace, které pak mohou být posílány jako světelný přenos vlákny. Mnoho služeb převádí data na binární signál jedniček a nul, které přenášejí pulzy světla. Jakmile telefon nebo jiné zařízení přijme signál, převede jej zpět na zvukové informace, které posluchač na druhém konci slyší. Poskytovatelé internetu přenášejí data téměř stejným způsobem, kdy počítače převádějí digitální signály na viditelný nebo zvukový výstup.

Použití v medicíně

V roce 1930 německý student Heinrich Lamm demonstroval, jak by mohla být použita optická vlákna pro zkoumání vnitřních částí těla. Protože však obrázky nebyly jasné, neobdržel pro svůj vynález patent. Další vývoj učinil optická vlákna ideální pro kamery a jiná zařízení používaná zdravotnickými profesionály k prohlížení vnitřních orgánů pacienta. Protože jsou malé a flexibilní, mohou často zasáhnout do oblastí, které by jinak nebylo možné bez chirurgického zákroku zobrazit.

Dějiny

Alexander Graham Bell, v roce 1880, demonstroval, jak by se světlo mohlo použít k přenosu zvuků z jedné oblasti do druhé. O několik desetiletí později byly vyvinuty první sady svázaných kabelů, ačkoli se tehdy v té době nenazývaly „optická vlákna“. V roce 1956 Narinder Kapany vytvořil tento termín poté, co spojil několik skleněných tyčí k sobě. Poté prokázal, že tyto tyče mohly vyčnívat světlo bez úniku v jakémkoli bodě, pokud byly obaleny nebo potaženy tmavým materiálem.

Do roku 1960 si Dr. Charles Kao uvědomil potenciál optických vláken. Navrhl, aby mohly být použity pro rychlou a jasnou komunikaci. V 70. letech 20. století společnost Corning® Glass vytvořila první optické vlákno vyrobené výhradně z tenkých pramenů skla. Toto vedlo k Bell telefonu používat tato vlákna k telefonním kabelům, které mohly přenášet křišťálově čisté konverzace z jedné strany USA na druhou.