Оптическое волокно - прозрачная замкнутая структура из стекловолокна, используемая для распространения света в качестве носителя информации. Оптические волокна также используются в медицинских целях, например, в эндоскопических, декоративных, телекоммуникационных, кабельных, лазерных технологиях, оптоэлектронике и в качестве компонентов интегрированных оптических систем. Среда передачи представляет собой оптическое волокно с диаметром чуть больше человеческого волоса. Его преимущества включают большую дальность и ширину полосы передачи, чем у других сред передачи (см. подробнее).
В 1977 году было создано первое в мире телекоммуникационное волокно длиной 9 км, соединившее две телефонные станции в Турине, Италия.
Для передачи данных вместо электрического тока используется модулированная световая волна, источником которой может быть полупроводниковый лазер или светоизлучающий диод (LED). Благодаря этому можно передавать данные со скоростью до 3 ТБ / с, а поток данных защищен от несанкционированного доступа. Оптические волокна, в которых в качестве среды передачи используется воздух, достигают скорости передачи данных 74 Тбит / с.
Оптические волокна не излучают внешнего электромагнитного поля, поэтому перехват передачи стоит дорого. Они характеризуются высокой устойчивостью к внешним электромагнитным помехам.
Чтобы исключить или ограничить световое излучение от боковых поверхностей оптического волокна, применяются соответствующие изменения показателя преломления. Лучи света проходят прямолинейно (ступенчатое оптическое волокно) или криволинейно (градиентное оптическое волокно), отражаясь от стенок оптического волокна в результате непрерывного уменьшения показателя преломления. В простейшем случае это ступенчатые изменения - внутри световода показатель преломления выше, чем снаружи; удержание световых лучей внутри такого оптического волокна происходит за счет полного внутреннего отражения.
Волоконно-оптический кабель обычно представляет собой круглый диэлектрический волновод, окруженный оболочкой из другого диэлектрического материала с более низким показателем преломления. Оптические волокна чаще всего изготавливаются из кварцевого стекла, иногда из других стекол или пластика. Пластиковые оптические волокна используются на короткие расстояния (до 100 м).
