เทคโนโลยีไฟเบอร์ออปติกคืออะไร?

เทคโนโลยีใยแก้วนำแสงหมายถึงเส้นใยบาง ๆ ที่ส่งผ่านแสงผ่านการหักเหภายใน สาขาวิชาทัศนศาสตร์ไฟเบอร์ศึกษาการใช้งานจริงของเทคโนโลยีนี้ แม้ว่าการคิดค้นครั้งแรกในยุค 1840 แอปพลิเคชันในศตวรรษที่ 21 รวมถึงการสื่อสารโทรคมนาคมและการถ่ายโอนข้อมูลความเร็วสูงผ่านอินเทอร์เน็ต แม้ว่าซิลิกาจะยังคงเป็นวัสดุที่ประหยัดต้นทุนมากที่สุดเมื่อสร้างเทคโนโลยีใยแก้วนำแสง แต่วัสดุใหม่ก็มีข้อดีอยู่บ้าง นอกเหนือจากการขนส่งข้อมูลเทคโนโลยีมีการใช้งานจริงอื่น ๆ รวมถึงการส่งกระแสไฟฟ้า

ใยแก้วนำแสงเดียวเป็นพื้นฐานสำหรับเทคโนโลยีใยแก้วนำแสงทั้งหมด แต่ละเส้นใยมีหลายชั้นโดยแกนในนั้นมีความเกี่ยวข้องกับวัตถุประสงค์ของเส้นใยมากที่สุด แสงสะท้อนภายในแกนกลางตั้งแต่ต้นจนจบสะท้อนแสงภายในนี้รับประกันได้ว่าไม่มีแสงหายไป หลักการนี้แสดงให้เห็นถึงความจริงที่ว่าปลายเส้นใยแสงส่องแสงเท่านั้น เส้นผ่านศูนย์กลางของคอร์ควบคุมประสิทธิภาพของการส่งผ่านแสง เส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่าหรือเล็กกว่านั้นจะเปลี่ยนมุมการหักเหของแสงดังนั้นการเร่งหรือลดอัตราการส่งผ่าน

นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสในช่วงปี 1840 ได้แสดงให้เห็นพื้นฐานของเทคโนโลยีใยแก้วนำแสง นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันในช่วงต้นปี 1950 คิดค้นใยแก้วนำแสงที่ทันสมัยเป็นครั้งแรก การมีส่วนร่วมโดยนักวิทยาศาสตร์จากทั่วโลกพิสูจน์ให้เห็นถึงการใช้งานที่ทันสมัยของใยแก้วนำแสง: สื่อสำหรับการส่งสัญญาณโทรคมนาคม เทคโนโลยีใยแก้วนำแสงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดเนื่องจากอัตราและความเร็วในการส่งข้อมูลสูงกว่าสายโลหะก่อนหน้าอย่างมีนัยสำคัญ

ด้วยการถือกำเนิดของเวิลด์ไวด์เว็บในช่วงต้นปี 1990 เทคโนโลยีใยแก้วนำแสงถูกนำมาใช้อีกครั้งเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการจัดการการเติบโตของอินเทอร์เน็ตเกือบแทน เมื่อใช้ร่วมกับดาวเทียมโทรคมนาคมสายไฟเบอร์ออปติกที่อยู่ในทะเลและใต้ทะเลนั้นเป็นกระดูกสันหลังของเครือข่ายการส่งข้อมูลของอินเทอร์เน็ต การเพิ่มขึ้นของปริมาณข้อมูลเนื่องจากเครือข่ายเพียร์ทูเพียร์และเว็บไซต์แบ่งปันวิดีโอจะทำให้การขยายเครือข่ายใยแก้วนำแสงนี้ต่อไป

วัสดุจำนวนมากเป็นพื้นฐานของเทคโนโลยีใยแก้วนำแสง ส่วนประกอบที่พบมากที่สุดของใยแก้วนำแสงคือซิลิกา แม้ว่าซิลิกาเป็นสื่อกลางในการส่งผ่านแสงที่ยอดเยี่ยมงานวิจัยล่าสุดเกี่ยวกับเส้นใยซิลิกาเคลือบด้วยอลูมิเนียม แก้วฟลูออไรด์และฟอสเฟตเป็นวัสดุที่ได้รับความนิยมอื่น ๆ ในปี 2554 ต้นทุนที่ค่อนข้างสูงของวัสดุเหล่านี้ทำให้พวกเขาเป็นทางเลือกที่นิยมน้อยลงสำหรับผู้ผลิต

นอกเหนือจากการถ่ายโอนข้อมูลเทคโนโลยีใยแก้วนำแสงมีความสามารถในการส่งกระแสไฟฟ้า แม้ว่าจะมีประสิทธิภาพน้อยกว่าลวดทองแดง แต่แอปพลิเคชั่นบางอย่างต้องการให้สายไฟไม่มีโลหะ ตัวอย่างเช่นสนามแม่เหล็กที่ผลิตโดยเครื่อง MRI จะรบกวนลวดทองแดงทำให้เครื่องไม่สามารถใช้งานได้ สายไฟไฟเบอร์ออปติกกำจัดปัญหานี้