Wat is optische vezel?
Optische vezel is een term voor elke soort plastic of glazen buis bedoeld om licht te transporteren. De principes erachter zijn eigenlijk vrij oud, maar in de afgelopen jaren is het een ongelooflijk belangrijke technologie geworden, omdat de communicatie-infrastructuur deze vezel is gaan gebruiken om gegevens met extreem hoge snelheden te verzenden. Afgezien van glasvezelcommunicatie heeft het echter een aantal toepassingen in de geneeskunde, consumentenproducten en fysica.
Dit soort vezel biedt een aantal voordelen ten opzichte van traditionele metaaldraad, het belangrijkste is dat er aanzienlijk minder signaalverslechtering is. Bovendien is het immuun voor elektromagnetische interferentie, die de overdracht van gegevens langs normale metaaldraden ernstig kan belemmeren. Dit voegt ook een extra beveiligingsmaatregel toe, omdat optische vezel een elektromagnetische puls kan overleven die metalen kabels zou vernietigen.
Het basisprincipe achter optische vezel is vrij eenvoudig: de vezel is gecoat om het aan de binnenkant volledig reflecterend te maken, zodat wanneer licht naar binnen gaat, het reflecteert zonder enig licht te verliezen, en de vezel naar de andere kant doorgeeft. Dit basisidee, om licht te leiden door breking, gaat terug tot de jaren 1840. Aan het begin van de 20e eeuw waren enkele praktische toepassingen ontwikkeld, met name het gebruik van deze vezel in de tandheelkunde om de binnenkant van de mond te verlichten.
In de jaren 1920 werd dezelfde basistechnologie gebruikt om volledige beelden te verzenden. Gedurende het volgende decennium werd de technologie praktisch gebruikt om de binnenkant van een operatie te verlichten, waardoor een veel preciezere operatie mogelijk was. Het wordt nog steeds gebruikt in operaties, vooral om minder invasieve interne operaties te vergemakkelijken. De eerste echte optische vezel verscheen in de jaren 1950, en tegen het einde van het decennium waren experimenten aan de gang met een soort vezel dat erg leek op dat van vandaag, met glasvezels bedekt met een transparante omhulling.
In de jaren 70 begon de optische vezel te worden verfijnd, waardoor de ruis in het signaal werd verminderd. Deze verfijningen maakten de mogelijkheid mogelijk dat de vezels konden worden gebruikt om werkelijke communicatie over lange afstanden te verzenden. Hierdoor konden enorme communicatie-backbones worden gebouwd, die de basis legden voor het internet. Aan het begin van de jaren tachtig creëerde General Electric een methode waarmee extreem lange strengen konden worden uitgerekt, tot wel 40 mijl per keer, waardoor massieve backbones nog eenvoudiger konden worden gebouwd.
Vanwege zijn lage degradatie of demping is optische vezel ideaal voor communicatie over lange afstanden. Terwijl metaaldraad vereist dat repeaters op korte afstanden worden geïnstalleerd, om ervoor te zorgen dat het signaal sterk blijft, kan glasvezel over lange afstanden zonder een repeater worden uitgerekt, waardoor de kosten drastisch worden verlaagd. Bovendien is glasvezel in staat om veel meer informatie te transporteren dan metaaldraad, waardoor het zelfs over korte afstanden de voorkeur verdient, zoals die binnen een netwerksituatie in een enkel gebouw. Omdat de vezel elektriciteit niet op dezelfde manier geleidt als metaaldraad, is het veilig om te gebruiken in hoogspanningsomgevingen waar traditionele bedrading gevaarlijk kan zijn.