fiberoptisk

Fiberoptisk avser teknik som använder optiska fibrer för att överföra ljussignaler. Den används främst inom telekommunikation, internetinfrastruktur och medicinsk bildbehandling och möjliggör hög kapacitet, lång räckvidd och låg signalförlust jämfört med metalliska ledare.

En optisk fiber består av en kärna med högre refraktivitet än klädningen runtomkring. Ljuset leds genom total intern reflektion vid kärnans gräns mot kladdingen. Fiberns dimensioner och material avgör om den ska vara single-mode eller multimode. Single-mode-fiber har liten kärna och används för långa avstånd, medan multimode används för kortare avstånd och lägre kostnader.

Silika glas dominerar som kärnmaterial, men polymerfibrer används i vissa tillämpningar. Fibern är vanligtvis skyddad av buffert och yttre jacka. Komponenter som transceivrar, optiska förstärkare och multiplexersystem (till exempel WDM) gör att flera våglängder kan färdas samtidigt i samma fiber.

Egenskaper som styr prestanda inkluderar låg förlust (attenuation) på cirka 0,15–0,2 dB/km vid 1550 nm i modern silica-fiber, hög bandbredd och låg känslighet för elektromagnetiska störningar. Dispersion hanteras ofta med olika tekniker och särskild fiberdesign, särskilt i långa kommunikationslänkar.

Användningar inkluderar telekommunikation, internetinfrastruktur, datacenter och fiber till hemmet (FTTH), medicinsk bildbehandling och olika sensorsystem som övervakar konstruktioner och miljö. Fördelar är hög kapacitet, låg signalförlust, immunitet mot elektromagnetiska störningar och mindre kabelmassa än traditionella ledare. Nackdelar inkluderar sprödhet, kostnader för installation och krav på noggrann hantering vid böjning och skärning.

Historiskt utvecklades fiberoptik under 1960- och 1970-talen, och Kao samt Hockham föreslog 1966 att lågförlustfiber kunde göras. Kommersiell användning tog fart under 1980-talet.