Οι οπτικές ίνες αποτελούνται από μια δέσμη λεπτών γυάλινων ή πλαστικών κλώνων. Αυτό είναι επικαλυμμένο ή περιβάλλεται από υλικό που επιτρέπει στο φως να περάσει μέσα από τις ίνες χωρίς να διαφεύγει από τις πλευρές. Τα σήματα μπορούν να περάσουν μέσα από αυτά με πολύ υψηλές ταχύτητες από το σημείο προέλευσης στον προορισμό, με ελάχιστη απώλεια ποιότητας ή δεδομένων. Οι εταιρείες χρησιμοποιούν οπτικές ίνες για τη μετάδοση δεδομένων Διαδικτύου, πληροφοριών ήχου για τηλέφωνα και εικόνων για τηλεόραση ή ιατρικές κάμερες.
Βασική Λειτουργία
Η ιδέα πίσω από τις οπτικές ίνες είναι αρκετά απλή. Ένας χρήστης μεταδίδει ένα σήμα ως φως, συχνά με τη μορφή δέσμης λέιζερ, μέσω ενός μήκους λεπτών κλώνων από γυαλί ή πλαστικό. Η οπτική ίνα λειτουργεί ως το μέσο μέσω του οποίου περνά το φως, ενώ μια επίστρωση στο εξωτερικό κάθε κλώνου κρατά το φως παγιδευμένο μέσα στην ίνα. Οι άνθρωποι μπορούν να στείλουν σχεδόν οποιοδήποτε τύπο ψηφιακών δεδομένων μέσω οπτικών ινών, αν και η μετατροπή για ορισμένα σήματα μπορεί να είναι απαραίτητη.
Εφαρμογές Τηλεπικοινωνιών
Τα τηλέφωνα και τα σήματα του Διαδικτύου μεταδίδονται συχνά μέσω οπτικών ινών. Οι εταιρείες απλώς μετατρέπουν τα ηχητικά σήματα του τηλεφώνου σε ψηφιακές πληροφορίες, οι οποίες στη συνέχεια μπορούν να σταλούν ως μεταδόσεις φωτός μέσω των ινών. Πολλές υπηρεσίες μετατρέπουν τα δεδομένα σε ένα δυαδικό σήμα μονάδων και μηδενικών, το οποίο αναμεταδίδουν μέσω παλμών φωτός. Μόλις ένα τηλέφωνο ή άλλη συσκευή λάβει το σήμα, το μετατρέπει ξανά σε ηχητικές πληροφορίες που ακούει ο ακροατής στην άλλη άκρη. Οι πάροχοι Διαδικτύου μεταδίδουν δεδομένα με τον ίδιο σχεδόν τρόπο, με τους υπολογιστές να μετατρέπουν τα ψηφιακά σήματα σε ορατή ή ακουστική έξοδο.
Χρήσεις στην Ιατρική
Το 1930, ένας Γερμανός μαθητής ονόματι Heinrich Lamm έδειξε πώς οι οπτικές ίνες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την εξέταση εσωτερικών μερών του σώματος. Επειδή οι εικόνες ήταν ασαφείς, ωστόσο, δεν έλαβε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την εφεύρεσή του. Πρόσθετες εξελίξεις έχουν κάνει τις οπτικές ίνες ιδανικές για κάμερες και άλλες συσκευές που χρησιμοποιούνται από επαγγελματίες του ιατρικού τομέα για την προβολή των εσωτερικών οργάνων ενός ασθενούς. Δεδομένου ότι είναι μικρά και ευέλικτα, μπορούν συχνά να φτάσουν σε περιοχές που διαφορετικά θα ήταν αδύνατο να προβληθούν χωρίς χειρουργική επέμβαση.
Η Ιστορία Μας
Ο Alexander Graham Bell, το 1880, έδειξε πώς το φως θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη μεταφορά ήχων από τη μια περιοχή στην άλλη. Μερικές δεκαετίες αργότερα, αναπτύχθηκαν τα πρώτα σετ καλωδίων σε πακέτο, αν και δεν ονομάζονταν «οπτικές ίνες» εκείνη την εποχή. Το 1956, ο Narinder Kapany επινόησε τον όρο αφού συνέδεσε μερικές γυάλινες ράβδους μαζί. Στη συνέχεια έδειξε ότι αυτές οι ράβδοι μπορούσαν να προβάλλουν φως χωρίς διαρροή σε οποιοδήποτε σημείο, αρκεί να είναι τυλιγμένες ή επικαλυμμένες με ένα σκούρο υλικό.
Μέχρι το 1960, ο Δρ Τσαρλς Κάο συνειδητοποίησε τις δυνατότητες των οπτικών ινών. Πρότεινε ότι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για γρήγορες, σαφείς επικοινωνίες. Στη δεκαετία του 1970, μια εταιρεία με την επωνυμία Corning® Glass δημιούργησε την πρώτη οπτική ίνα κατασκευασμένη εξ ολοκλήρου από λεπτές ίνες γυαλιού. Αυτό οδήγησε στο Bell Telephone να χρησιμοποιήσει αυτές τις ίνες για να φτιάξει τηλεφωνικά καλώδια που θα μπορούσαν να μεταδώσουν κρυστάλλινες συνομιλίες από τη μια πλευρά των ΗΠΑ στην άλλη.