Vad är fiberoptisk teknologi?
Fiberoptisk teknik avser tunna fibrer som överför ljus genom intern brytning. Fältet med fiberoptik studerar de praktiska tillämpningarna av denna teknik. Även om det först uppfanns på 1840-talet inkluderar applikationer från 2000-talet telekommunikation och höghastighetsdataöverföring via Internet. Även om kiseldioxid fortfarande är det mest kostnadseffektiva materialet vid tillverkning av fiberoptisk teknik, ger nya material vissa fördelar. Förutom att transportera information har tekniken andra praktiska tillämpningar inklusive överföring av elektricitet.
En enda optisk fiber är grunden för all fiberoptisk teknologi. Varje fiber har flera lager, med den inre kärnan den mest relevanta för fiberns syfte. Ljus reflekteras inom kärnan från början till slut, denna interna reflektion garanterar att inget ljus går förlorat. Denna princip demonstreras av det faktum att endast ändarna på optiska fibrer lyser ljust. Kärnans diameter reglerar ljusöverföringens effektivitet; en större eller mindre diameter ändrar ljusets brytningsvinkel, vilket påskyndar eller bromsar överföringshastigheten.
Franska forskare på 1840-talet visade först grunden för fiberoptisk teknologi. En amerikansk forskare i början av 1950-talet uppfann den första moderna optiska fibern. Olika bidrag från forskare från hela världen bevisade de moderna tillämpningarna av fiberoptik: ett medium för överföring av telekommunikation. Fiberoptisk teknik var en idealisk kandidat eftersom hastigheten och hastigheten för dataöverföring var betydligt högre än för tidigare metalltrådar.
Med tillkomsten av World Wide Web i början av 1990-talet antogs återigen fiberoptisk teknologi som det mest effektiva sättet att hantera Internet nästan exponentiell tillväxt. I samband med telekommunikationssatelliter utgör landbaserade och undervattens fiberoptiska kablar ryggraden i Internets överföringsnät. Ökningen av datatrafik på grund av peer-to-peer-nätverk och webbplatser för delning av video kommer att kräva ytterligare utbyggnad av detta fiberoptiska nätverk.
Ett antal material är grunden för fiberoptisk teknik. Den vanligaste ingrediensen i en optisk fiber är kiseldioxid. Även om kiseldioxid är ett utmärkt ljusöverföringsmedium, har ny forskning om beläggning av kiseldioxidfibrer med aluminiumdioxid lett till ökad överföringseffektivitet. Fluorid och fosfatglas är andra populära material som var och en har distinkta fördelar jämfört med kiseldioxid. Från och med 2011 gör dessa material relativt högre kostnader dem till ett mindre populärt val för tillverkare.
Förutom överföring av data har fiberoptisk teknik förmågan att överföra el. Även om det är mindre effektivt än koppartråd kräver vissa applikationer att en strömkabel inte innehåller någon metall. Exempelvis skulle magnetfält producerade av MRI-maskiner störa koppartråd, vilket gör maskinen inoperabel. Fiberoptiska kraftkablar eliminerar detta problem.