Światło jako nośnik informacji. Charakterystyka światłowodów

Od niedawna znów robi się głośno na temat łączy światłowodowych. Fakt zainteresowania nimi bardzo cieszy, ponieważ technologia światłowodowa jest krokiem milowym w dziedzinie przesyłania informacji i jej spopularyzowanie będzie dla nas oznaczać polepszenie rozmaitych usług, w tym medycznych i telekomunikacyjnych. Jak działają i czym się charakteryzują światłowody?

Trochę historii

Choć technologia światłowodu, czyli użycia światła jako nośnika informacji brzmi bardzo nowocześnie i futurystycznie, to wynaleziona została już pod koniec XIX wieku – choć była ona w tamtym czasie niedoskonała i trzeba było jeszcze trochę poczekać na faktyczne wprowadzenie i zastosowanie. Pierwszy światłowód telekomunikacyjny został położony i uruchomiony w 1977 we Włoszech, a już rok później pojawił się w Polsce. Współcześnie jest bardzo powszechnie używany, jednak jest to cały czas technologia bardzo młoda i intensywnie się rozwijająca, zatem zakres jej użycia systematycznie się powiększa, a jakość materiałów i samego procesu jest coraz lepsza.

Zastosowanie

Światłowód kojarzy się najczęściej z telekomunikacją i szybkim Internetem – i jest w tym sporo prawdy, bo w tej dziedzinie jest to prawdopodobnie najbardziej optymalny rodzaj łącza: może ono przesyłać dużą ilość informacji na bardzo dalekie odległości bez znaczącej straty sygnału. Najdłuższy światłowód na świecie ma 39 000 kilometrów i łączy Europę z Afryką, bliskim wschodem i Azją oraz Australią i Oceanią. Jednak telekomunikacja to nie jedyne zastosowania światłowodu; jest on z powodzeniem wykorzystywany w medycynie, w przemyśle samochodowym oraz w optyce. Co ciekawe, światłowód – z racji dość widowiskowej konstrukcji – jest używany również w wystroju wnętrz, np. przy oświetlaniu basenów, sufitów czy w formie lampy na biurko.

Jak to działa?

Informacja przed wejściem we wnętrze światłowodu jest przepuszczana i modyfikowana przez diodę LED lub przez laser, które ją zamieniają w modulowaną falę światła. Włókno szklane, które jest nośnikiem informacji, jest otoczone osłoną odbijającą światło oraz kevlarem – dzięki temu sygnał świetlny raz wpuszczony w światłowód będzie samoczynnie odbijał się od jego ścianek i w ten sposób wędrował do drugiego końca. Oczywiście w każdym światłowodzie ruch odbywa się w jedną stronę – aby sygnał mógł być transmitowany w obydwie strony, potrzebny jest światłowód podwójny. I w ten sposób wspomniany przed chwilą laser używany jest np. w wibrometrach, czyli urządzeniach, które służą do badania drgań przy pomocy światła lasera. Przykładowe wibrometry znajdziemy np. w ofercie firmy ects.pl.