Vezeloptiek

Vezeloptiek is de technologie voor het overbrengen van informatie door middel van licht dat door een optische vezel wordt geleid. Het principe berust op totale interne reflectie: licht dat in de kern van de vezel onder een bepaalde hoek binnenblijft vanwege het verschil in brekingsindices tussen kern en cladding, wordt langs de gehele lengte voortgezet zonder significant verlies aan straling naar de omgeving.

Vezels worden onderverdeeld in single-mode en multimode. Single-modevezels hebben een zeer kleine kern (ongeveer 8–10 µm) en worden gebruikt voor lange afstanden en hoge bandbreedte; multimodevezels hebben een grotere kern (ongeveer 50–62,5 µm) en zijn geschikt voor kortere afstanden en lagere kosten. Vezels zijn meestal van glas silica, maar ook polymeren vezels (POF) bestaan voor minder veeleisende toepassingen. De gebruikelijke golflengten zijn circa 850 nm voor multimode en 1300–1550 nm voor lange afstanden.

Een typisch vezelsysteem omvat de vezel zelf, een of meerdere lichtbronnen (LED of laser), en een fotodetectiesensor, aangevuld met verbindingen, connectors en in sommige netwerken versterkers of regenerators. Voor lange afstanden en hoge signaalkwaliteit worden vaak versterkers, demultiplexers en optische repeaters toegepast. Veel gebruikte topologieën zijn glasvezelnetwerken voor openbare telecommunicatie, datacenters, en onderzeese kabels.

Toepassingen zijn telecommunicatie, kabeltelevisie, datacommunicatie in netwerken en datacenters, medische beeldvorming (endoscopie), en sensornetwerken. De belangrijkste voordelen zijn een hoge bandbreedte, laag verlies over lange afstanden, en immuniteit voor elektromagnetische interferentie; nadelen zijn onder meer kwetsbaarheid bij schade aan de glasvezel, buig- en splicing-verliezen, en de kosten van aanleg en onderhoud.

Historisch gezien werd het principe in de jaren 1960 ontwikkeld en maakte praktische glasvezelcommunicatie in de jaren 1970/1980 mogelijk, waarna wereldwijde uitrol van glasvezelkabels begon.