Волоконная оптика

С 30-х годов XX столетия стеклянные волокна световоды) начали использовать для передачи оптических изображений в лабораторных условиях. Принцип работы этих устройств основывается на законе полного внутреннего отражения распространяющегося светового луча. В 50-х годах в Англии и Голландии был создан гибкий эндоскоп - волоконно-оптическое устройство, позволяющее рассматривать внутренние органы человека, которое и сегодня успешно применяется в медицине. Фактически именно с этого времени началось широкое коммерческое использование световодных систем, примерно тогда же в 1956 год)' появился и термин «волоконная оптика». Вначале оптические волокна рассматривались только как световоды, позволяющие проникать в недоступные для прямого обзора места, например, внутрь человеческого тела или, скажем, испытываемого реактивного двигателя. Потери света в первых волокнах были велики. Ситуация резко изменилась в начале 60-х годов, когда был изобретен лазер. Необычайно высокая несущая частота лазерного излучения позволяла передавать информацию в очень широкой полосе частот, и сле­довательно, скорость передачи данных могла стать намного больше, чем в обычной электросвязи. Теоретически один лазерный луч может нести несколько тысяч телевизионных каналов или, скажем, около сотни тысяч телефонных разговоров. Подобные оценки сразу же

привели радиофизиков в возбужденное состояние. Однако вскоре выяснилось, что, например, туман или дождь легко могут прервать лазерный пучок при его прохождении через атмосферу, то есть установить надежную связь нельзя. И вот в 1968 году, пытаясь найти оптимальную среду для прохождения лазерных лучей, английский исследователь Чарльз Као предложил в качестве передающей линии оптическое волокно со сравнительно низкими потерями света в них. Дальнейшие исследования привели к уменьшению потерь света в волокнах (кварцевых нитях высокой чистоты) и позволили при­ступить к практическому использованию волоконно-оптических линий связи в телекоммуникационных системах.

В качестве излучателей для волоконно-оптической связи используются: лазеры и светодиоды, а приемниками оптического излучения являются: фотодиоды, лавинные диоды, фототранзисторы.