50. rojstni dan optičnih vlaken

Praznujemo 50. obletnico objave članka, ki je spremenil podobo sodobnih telekomunikacij. Leta 1966 sta Charles Kuen Kao in njegov asistent George Hockham v julijski izdaji publikacije Institution of Eletrical Engineers (zdaj IET), objavila članek o možnostih uporabe optičnih vlaken v namen komunikacije.

Običajno steklo je bilo preveč umazano

Raziskovalci so sicer vedeli, da lahko lasersko svetlobo uporabljajo v komunikaciji, a so težavo predstavljale nečistoče v steklu, ki ovirajo prehod svetlobe. Pri okenskih steklih zaradi njihove relativno majhne debeline nečistost ne predstavlja resne ovire, pri komunikacijah, kjer se svetloba prenaša na velike razdalje, pa je običajno steklo preveč “umazano”.

Slabljenje signala pri uporabi najboljšega stekla je v tistem času znašalo več tisoč dB/km. Kao in drugi raziskovalci so tako skušali ugotoviti, ali se da narediti steklo, ki bo imelo slabljenje zgolj 20 dB/km. Z drugimi besedami, želeli so narediti steklo, ki bi bilo tako čisto, da bi po enem kilometru iz vlakna dobili vsaj 1 odstotek moči vhodnega signala.

Slabljenje signala = 10 x log10 (vhodna-moč/izhodna-moč)

Nagrajen z Nobelovo nagrado za fiziko

Kao je ugotovil, da je za izdelavo optičnih vlaken najbolj primerno čisto kremenovo steklo, za kar je leta 2009 prejel Nobelovo nagrado za fiziko. Objava Kaovega članka je sprožila mednarodno raziskovanje na področju, napredek pa je bil bliskovit.

Prva optična vlakna so bila izdelana leta 1970. Leta 1979, torej zgolj 13 let od objave članka, so že izdelovali vlakna s slabljenjem zgolj 0,2 dB/km, kar je dokončno zagotovilo prihodnost optičnih vlaken v komunikacijskih omrežjih. Leto kasneje so jih uporabili za povezavo prvih ameriških mest, leta 1988 pa je bil položen prvi optični kabel pod Atlantikom.

Vir: Arnes