I stället för en ledare, en dielektrik

År 1870 visade den engelska fysikern John Tyndall en intressant upplevelse i spridningen av ljus genom en vattenström. Ljus från en kolbåge införs genom en lins i en vattenström. På grund av de många inre reflektionerna av strålarna vid gränsen för två media - vatten och luft - strålade strålen ut hela sin längd. Det var den första ljusguiden - vätska.

Efter 35 år föreslog en annan forskare, Robert Wood, att "ljus utan stora förluster kan överföras från en punkt till en annan, med intern reflektion från väggarna i en pinne gjord av glas." Så idén kom upp fast transparent fiber.

50 år gick från uppkomsten av denna idé till dess förverkligande, tills i slutet av 1950-talet erhölls tvåskiktsglasfibrer med olika brytningsindex: stora i det inre och mindre i det yttre skiktet. Liksom i Tyndall-experimenten, på grund av flera reflektioner vid gränsen för två media, förökades en ljusstråle längs fibern - från den sändande änden till den mottagande.

När man 1966 antog ett antagande om möjligheten att använda optiska fibrer för att överföra kommunikationssignaler, verkade detta utopiskt för många. När den överfördes över befintliga fibrer vid den tiden, till och med gjord av optiska glas, försvagades ljusstrålen så snabbt att den bokstavligen dör ut efter 10 meter.

Kvaliteten på telefonöverföring över linjen anses vara tillfredsställande om signalstyrkan vid övergång från den sändande änden till den mottagande minskar med inte mer än 1000 gånger. Därför bör den tillåtna dämpningen av signaleffekten inte överstiga 30 decibel.

För resistens hos olika material används specifika indikatorer, i detta fall avser dämpningen en enhet av linjelängden. Dämpningskoefficienten för optiska glas tillgängliga i mitten av sextiotalet var 3 000 decibel per kilometer. Därför ovanstående värde på det möjliga överföringsområdet på dem.

Ödet för optisk signalöverföring genom glasfibrer berodde på om det skulle vara möjligt att uppnå en sådan transparens som avsevärt skulle minska dämpningskoefficienten.

Målbara sökresultat överskred de mest optimistiska prognoserna. Redan 10-15 år efter de första experimenten minskade energiförlusten i fibrerna till värden som är jämförbara med förlusterna i elektriska kablar. Från kommunikationsavståndet till glasfibrer på tiotals meter blev det möjligt att gå till tiotals och i det långa loppet till och med hundratals kilometer.

Liksom i den elektriska kommunikationslinjen, vid de punkter där dämpningen av den optiska signalen når en acceptabel gräns, installeras repeatrar. I dem konverteras den optiska signalen först till en elektrisk signal, den senare förstärks med återställande av sin ursprungliga form (det vill säga regenererad), sedan omvandlas den elektriska signalen till en optisk men redan förstärkt, det vill säga tillbaka till sin ursprungliga kraft. Det är denna signal som sprider sig längs linjen till nästa repeater.

Således föddes en radikal lösning på problemet med att spara koppar i kommunikationskablar: en verklig icke-metallisk ersättning för kopparledande ledningar dök upp.