Stwierdzenie, że bez światłowodu nie byłoby Internetu jest jak najbardziej zasadne. Rodzaj medium transmisyjnego, jakim jest właśnie światłowód, całkowicie zdominował praktycznie każdą z gałęzi komunikacji. Obecnie liczy się prędkość transmisji, a także odległość na jaką przesyłana jest informacja. Pod tym względem światłowód pozostawia daleko w tyle inne rozwiązania komunikacyjne. Informacje dzięki niemu są wstanie obiec Ziemię zaledwie w ułamek sekundy. Jak działa ten wynalazek?.
Ciężko jednym słowem zdefiniować światłowód, można uznać go za bardzo specyficzny rodzaj falowodu. Innymi słowy medium transmisyjne fali elektromagnetycznej. Co on umożliwia?. Światłowód umożliwia transmisję fali widzialnej, czyli krótko mówiąc, światła. Z tego właśnie powodu, często możemy spotkać się z inną nazwą tego medium transmisyjnego, jaką jest falowód optyczny. Ma on także swoją odmianę, która jest popularna i najczęściej wykorzystywana, jest to światłowód włóknisty. Jego budowla przypomina nałożenie na siebie kilka warstwa. Na budowę kabla światłowodowego włóknistego składają się:
Nie da się ukryć, że światłowód to obecnie jeden z najlepszych rodzajów połączenia kablowego wśród urządzeń cyfrowych. Transmisja prowadzona za jego pomocą jest całkowicie bezstratna, a także możliwość dokonywania tego na długie dystanse. Szybkość światłowodów to nawet 5 Terabajtów na sekundę. Szczególnym rodzajem jest wspominany już światłowód włóknisty. Jego budowa to przede wszystkim dwie warstwy współosiowe. Jest to rdzeń i płaszcz, który go otacza. Rdzeń stanowi główne medium, w którym porusza się światło. Jego budowa to szkło kwarcowe, a także tworzywo sztuczne, które odznacza się podobnymi parametrami. Średnica to około 8 mikronów. Płaszcz natomiast wykonany jest zwykle z polimeru. Elementy te są otoczone zewnętrzną warstwą ochronną.
Światłowód jednomodowy ma bardzo małą średnicę rdzenia, co jest jego cechą charakterystyczną. Jednak jego parametry, warunkują bardzo skokową zmianę współczynnika załamania światła. Co to oznacza w praktyce?. Otóż wpuszczony sygnał, przemierza długość kabla jedynie w postaci jednej wiązki lasera, a także rzadko odbija się od światła. Mimo to, pozwala on na transmisję sygnałów, bez dodatkowego wzmocnienia na odległość około 100 kilometrów. Światłowód wielomodowy natomiast pozwala na rozdzielenie się fali wejściowej, na kilka promieni, o takich samych parametrach, ale różnych drogach. Wówczas impuls zostaje zniekształcony, co lekko może zmniejszyć prędkość transmisji. Ze względu na wspomniane zniekształcenia, tego typu światłowody możemy podzielić na:
Zasada działania światłowodu i internetu światłowodowego opiera się głównie na jednym, prostym i logicznym prawie fizycznym. Jest to tak zwane prawo całkowitego wewnętrznego odbicia. Co to oznacza?. Promień świetlny, który porusza się w rdzeniu, co jakiś czas musi napotkać pewną granicę. Ta granica to naturalny styk rdzenia i płaszcza. Wówczas dochodzi do tego pewien kąt graniczny lub inaczej nazywany stożkiem akceptacji. Przy odpowiednich parametrach przy których oba materiały ulegną załamaniu, mamy do czynienia ze zjawiskiem całkowitego, wewnętrznego odbicia. Oznacza to, że fala odbita, będzie dokładnie taka sama jak padająca. To własnie dzięki temu, informacja przekazywana w światłowodzie nie ulega zmianom i modyfikacjom, a pozostaje taka sama w niezmienionej formie. Nie jest istotne ile razy wiązka odbije się od granicy, a także to ile przeszkód napotka na swojej drodze, jej parametry pozostaną niezmienione. Należy jednak wiedzieć, że tego typu medium transmisyjne ma wiele zastosowań, a także jest mocno zróżnicowane pod względem budowy. Należy zaznaczyć jednak, że ciągle trwają także prace nad udoskonaleniem materiałów, wykorzystywanych do produkcji światłowodów, by były one coraz mocniejsze i trwalsze. Poszukuje się też niezwykle solidnych polimerów, do budowy rdzeni.
