Fiberoptiek

Fiberoptiek is een technologie voor het verzenden van informatie met behulp van glas- of kunststofvezels. Een fiber bevat een kern waar het licht wordt geleid, een omringende cladding met een lagere brekingsindex en meestal een beschermende mantel. Het licht blijft in de kern hangen door totale interne reflectie tegen de grens met de cladding, waardoor het langs de vezel kan reizen met gering verlies.

Er bestaan twee hoofdtypen glasvezels: monomode (single-mode) en multimode. Monomodevezels hebben een zeer kleine kern waardoor slechts één lichtmodus wordt overgebracht; multimodevezels hebben een grotere kern en kunnen meerdere modi ondersteunen. Monomodevezels zijn geschikt voor lange afstanden en hoge bandbreedte, multimodevezels voor kortere afstanden en lagere kosten. Dispersion en absorptieverlies bepalen samen de datarates en de maximale afstand.

De meeste glasvezels zijn gemaakt van silica glas, vaak gedopte met elementen om de brekingsindex te sturen. Voor lichtbronnen worden laserdiodes of LED’s gebruikt, en bij de ontvanger vindt men fotodiodes. Tussentijds bevinden zich versterkers en modulatoren. Aansluitingen en connectoren maken koppeling mogelijk tussen vezels en apparatuur.

Belangrijke toepassingen zijn tele- en datacommunicatie (lange afstandsnetwerken en datacenters), medische beeldvorming (endoscopie), sensoren (zoals distributed temperature sensing) en militaire of ruimtelijke systemen. Er is ook kunststofvezel (POF) voor goedkope korte-afstandstoepassingen.

Historisch gezien werd het concept van communicatie via vezels in de jaren 1960 geopperd door Kao en Hockham; in de vroege jaren 1970 werd met lage verliezen glasvezel ontwikkeld door Corning, wat grootschalige toepassing mogelijk maakte. Sindsdien is fiberoptiek uitgegroeid tot de ruggengraat van moderne communicatienetwerken en sensoren, met voortdurende ontwikkelingen in modulatie, versterking en kostenreductie.