Światłowody

10 listopada 2011

Nasza kula ziemska jest  pokryta plątaniną drutów i kabli oraz łączami radiowymi i telewizyjnymi. Fala radiowa (elektromagnetyczna) jest nośnikiem informacji i im częstotliwość fali jest większa to fala jest krótsza ale dzięki temu może przenieść więcej informacji. Dla przykładu fale radiowe przenoszące tylko głos mają długość od kilkudziesięciu metrów do kilku kilometrów, natomiast fale niosące obraz telewizyjny mają długość od półtora metr a do kilkudziesięciu centymetrów. Fala świetlna są ponad tysiąc razy krótsze od najkrótszych fal rajdowych co oddaje jaki ogrom informacji może udźwignąć fala świetlna, ale jak przesłać światło na znaczną odległość skoro światło rozchodzi się we wszystkie strony i odbija od wszystkiego we wszystkie strony. Więc jak przesłać tą fale świetlną?  Otóż dzięki  zjawisku całkowitego odbicia wewnętrznego. Zjawisko takie zachodzi ośrodku w których prędkość światła jest mniejsza niż jego prędkość na zewnątrz i to właśnie na tym opiera się zasada działania światłowodu. Obecnie produkowane światłowody to cienkie szklane nitki o średnicy 1/10 milimetra, wzmocnione kevlarem. Światło wewnątrz takiej nitki wędruje w jej wnętrzu i ulega szeregu odbić. Impulsy świetlne wewnątrz światłowodu podróżują z prędkością prawie 300 tysięcy kilometrów na sekundę. Niestety żaden światłowód nie jest idealne i stawiają pewne opory przez co komiczne jest stosowanie wzmacniaczy co około 60 km.  Wewnątrz wzmacniacza jest komputerowo zmieniany na elektryczny, oczyszczany i ponownie zmieniany na świetlny i przesyłany dalej. Zakłócenia są uzależnione od średnicy rdzenia i tak im cieńszy rdzeń tym mniej zakłóceń i sygnał może być przesłany dalej. Dodatkowym plusem światłowodów jest to że podczas przesyłania sygnału nie jest emitowane żadne pole elektromagnetyczne przez co podsłuch takiego sygnału staje się niemożliwy. Oczywiście światłowody są odporne również na zakłócenia elektromagnetyczne  pochodzące z innych źródeł. Tak więc światłowody to przyszłość komunikacji.