In plaats van een geleider, een diëlektricum

In 1870 demonstreerde de Engelse natuurkundige John Tyndall een interessante ervaring in de verspreiding van licht door een waterstroom. Licht van een koolstofboog wordt via een lens in een waterstroom gebracht. Vanwege de meerdere interne reflecties van de stralen op de grens van twee media - water en lucht - gloeide de straal over zijn hele lengte. Het was de eerste lichtgeleider - vloeistof.

Na 35 jaar suggereerde een andere wetenschapper, Robert Wood, dat "licht zonder grote verliezen van het ene punt naar het andere kan worden overgedragen, met behulp van de interne reflectie van de wanden van een glazen stok." Dus het idee kwam op stevige transparante vezel.

50 jaar gingen voorbij van de opkomst van dit idee tot de realisatie ervan, totdat in de late jaren 1950 tweelaagse glasvezels met verschillende brekingsindices werden verkregen: groot in de binnenste en kleiner in de buitenste laag. Net als in de Tyndall-experimenten propageerde als gevolg van meerdere reflecties op de grens van twee media een lichtstraal zich voort langs de vezel van het verzendende uiteinde naar het ontvangende uiteinde.

Toen in 1966 een veronderstelling werd gemaakt over de mogelijkheid om optische vezels te gebruiken om communicatiesignalen uit te zenden, leek dit voor velen utopisch. Toen hij over bestaande vezels werd overgebracht, zelfs gemaakt van optische glazen, verzwakte de lichtstraal zo snel dat deze letterlijk na 10 meter uitstierf.

De kwaliteit van telefoontransmissie via de lijn wordt als bevredigend beschouwd als de signaalsterkte bij het passeren van het verzendende uiteinde naar het ontvangende uiteinde niet meer dan 1000 keer afneemt. Daarom mag de toegestane verzwakking van het signaalvermogen niet groter zijn dan 30 decibel.

Voor de weerstand van verschillende materialen worden specifieke indicatoren gebruikt, in dit geval verwijst de verzwakking naar een lijnlengte. De verzwakkingscoëfficiënt van optische glazen beschikbaar in het midden van de jaren zestig was 3000 decibel per kilometer. Vandaar de bovenstaande waarde van het mogelijke zendbereik daarop.

Het lot van de optische transmissie van signalen door glasvezels hing ervan af of het mogelijk zou zijn om een ​​dergelijke transparantie te bereiken die de verzwakkingscoëfficiënt aanzienlijk zou verminderen.

Doelgerichte zoekresultaten overtroffen de meest optimistische voorspellingen. Al 10-15 jaar na de eerste experimenten daalde het energieverlies in de vezels tot waarden vergelijkbaar met de verliezen in elektrische kabels. Vanaf de communicatieafstand van glasvezels van tientallen meters werd het mogelijk om naar tientallen te gaan, en op de lange termijn zelfs naar honderden kilometers.

Net als in de elektrische communicatielijn worden op de punten waar de demping van het optische signaal een acceptabele limiet bereikt, repeaters geïnstalleerd. Daarin wordt het optische signaal eerst omgezet in een elektrisch signaal, het laatste wordt versterkt met het herstel van zijn oorspronkelijke vorm (dat wil zeggen geregenereerd), vervolgens wordt het elektrische signaal weer omgezet in een optisch, maar al versterkt, dat wil zeggen teruggebracht naar zijn oorspronkelijke kracht. Het is dit signaal dat zich voortplant langs de lijn naar de volgende repeater.

Zo ontstond een radicale oplossing voor het probleem van het besparen van koper in communicatiekabels: er verscheen een echt niet-metalen alternatief voor geleidende koperen draden.