فیبر نوری

تار نوری یا فیبر نوری رشتهٔ باریک و بلندی از یک مادّهٔ شفاف مثل شیشه (سیلیکا) یا پلاستیک است که می تواند نوری را که از یک سر به آن وارد شده، از سر دیگر خارج کند. فیبر نوری دارای پهنای باند بسیار بالاتر از کابل های معمولی است و با آن می توان داده های تصویر، صوت و داده های دیگر را به راحتی با پهنای باند بالا تا ۱۰ گیگابیت بر ثانیه و بالاتر انتقال داد. امروزه مخابرات نوری، به دلیل پهنای باند وسیع تر در مقایسه با کابلهای مسی، و تأخیر کمتر در مقایسه با مخابرات ماهواره ای از مهم ترین ابزار انتقال اطلاعات محسوب می شود.
توانایی پردازش اطلاعات در حجم وسیع: از آنجاکه مخابرات نوری دارای کارایی بالاتری نسبت به سیم های مسی سنتی هستند بشر امروزی تمایل چندانی برای پیروی از سنت دیرینه خود ندارد و توانایی پردازش حجم وسیعی از اطلاعات در مخابره فیبر نوری او را مجذوب و شیفته خود ساخته است.
رهایی از نویزهای الکتریکی: فیبر نوری از جنس پلاستیک یا شیشه ساخته می شود، در نتیجه می تواند از میدان های الکتریکی در امان باشد. از قابلیت های مهم این نوع مخابرات می توان به امکان عبور کابل حامل موج نوری از میان میدان الکترومغناطیسی قوی اشاره کرد که سیگنال ها بدون آلودگی با پارازیت های الکتریکی یا سیگنال های تداخل گر به حداکثر کارایی خود خواهند رسید.
اولین کسانی که در قرون اخیر به فکر استفاده از نور برای انتقال اطلاعات افتادند، انتشار نور را در جو زمین تجربه کردند. اما وجود موانع مختلف نظیر گرد و خاک، دود، برف، باران، مه و… انتشار اطلاعات نوری در جو را با مشکل مواجه ساخت. بعدها استفاده از لوله و کانال برای هدایت نور مطرح شد. نور در داخل این کانالها به وسیلهٔ آینه ها و عدسی ها هدایت می شد، اما از آنجا که تنظیم این آینه ها و عدسی ها کار بسیار مشکلی بود این کار نیز غیر عملی تشخیص داده شد و مردود ماند.
شاید اولین تلاش در سیر تکاملی سیستم ارتباط نوری به وسیله الکساندر گراهام بل صورت گرفت که در سال ۱۸۸۰، درست ۴ سال پس از اختراع تلفن، اختراع تلفن نوری (فوتوفون) یا سیستمی که صدا را تا فواصل چندین صد متر منتقل می کرد، به ثبت رساند. تلفن نوری بر مبنای مدوله کردن نور خورشید بازتابیده با به ارتعاش درآوردن آینه ای کار می کرد. گیرنده یک فتوسل بود. در این روش نور در هوا منتشر می شد و بنابراین امکان انتقال اطلاعات تا بیش از ۲۰۰ متر میسر نبود. به همین دلیل، اگرچه دستگاه بل ظاهراً کار می کرد اما از موفقیت تجاری برخوردار نبود.ایده استفاده از انکسار (شکست) برای هدایت نور (که اساس فیبرهای نوری امروزی است) برای اولین بار در سال ۱۸۴۰ توسط Daniel Colladon و Jacques Babinet در پاریس پیشنهاد شد. همچنین John Tyndall در سال ۱۸۷۰ در کتاب خود ویژگی بازتاب یکلی را شرح داد: «وقتی نور از هوا وارد آب می شود به سمت خط عمود بر سطح خم می شود و وقتی از آب وارد هوا می شود از خط عمود دور می شود. اگر زاویهٔ پرتو نور با خط عمود در تابش از داخل آب بزرگتر از ۴۸ درجه شود هیچ نوری از آب خارج نمی شود در واقع نور به طور کامل از سطح آب منعکس می شود. زاویه ای که انعکاس کلی آغاز می شود را زاویه بحرانی می نامیم».
کاکو و کوکهام انگلیسی برای اولین بار استفاده از شیشه را به عنوان محیط انتشار مطرح ساختند. آنان مبنای کار خود را بر آن گذاشتند که به سرعتی حدود ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه و بیشتر بر روی محیط های انتشار شیشه دست یابند. این سرعت انتقال با تضعیف زیاد انرژی همراه بود. این دو محقق انگلیسی، کاهش انرژی را تا آنجا می پذیرفتند که کمتر از ۲۰ دسی بل نباشد. اگر چه آنان در رسیدن به هدف خود ناکام ماندند، اما شرکت آمریکایی (کورنینگ گلس) به این هدف دست یافت. در اوایل سال ۱۹۶۰ میلادی با اختراع اشعه لیزر ارتباطات فیبرنوری ممکن شد.در سال ۱۹۶۶ میلادی، دانشمندان در این نظریه که نور در الیاف شیشه ای هدایت می شود پیشرفت کردند که حاصل آن از کابلهای معمولی بسیار سودمندتر بود. چرا که فیبرنوری بسیار سبک تر و ارزانتر از کابل مسی است و در عین حال ظرفیت انتقالی تا چندین هزار برابر کابل مسی دارد.

فیبرِ نوری (optical fibre)
فیبرِ نوری
فایبر گلاسی بسیار ظریف و، از لحاظ اپتیکی، خالص برای انتقال تصویر یا داده با بازتاب نور در آن از یک سر به سر دیگر. تولید و نصب کابل فیبر نوری پرهزینه است، اما بسیار بیشتر از کابل های معمولی داده منتقل می کند و کمتر در معرض تداخل است. فرستنده های استاندارد فیبر نوری با قطع و وصل باریکۀ لیزر، حدود ۱۰میلیارد بیت اطلاعات را در هر ثانیه منتقل می کنند. استفاده از کابل های فیبر نوری به جای کابل های فلزی مخابرات رو به افزایش است. در این خطوط، پیام ها را به جای رمزگذاری با نوسانات جریان الکتریکی با پالس های دیجیتال نور رمزگذاری می کنند. در حال حاضر، در زمینۀ استفاده از فیبر نوری به جای سیم در رایانه تحقیق می کنند. در آندوسکوپ نیز از دسته های فیبر نوری برای بازرسی و معاینۀ بخش های دسترس ناپذیر ماشین ها یا موجودات زنده استفاده می کنند. نیز ← آندوسکوپی