Оптическим волокном называют нить, созданную из пластика или специально обработанного стекла, которая является прозрачной и может отражать свет, перенося его, таким образом, на расстояния внутри самой себя.
Сегодня существует такая категория прикладной науки, как волоконная оптика. Она изучает волокна и описывает их. Созданные на основе оптического волокна кабели могут быть применены в сферах связи для передачи информации на различные расстояния. Скорость такой передачи является повышенной, а качество информации при этом не уменьшается. Оптоволоконная связь в настоящее время является самой перспективной альтернативой связи электронной. Оптоволоконные кабели могут быть также задействованы при разработках современных датчиков и иной аппаратуры.
Оптическое волокно создается зачастую из стекла кварцевого происхождения. Однако применяются и иные материалы, которые подходят для инфракрасного диапазона. Среди таких материалов можно назвать фторалюминат и фторцирконат. Преломление у них имеет показатель в 1,5. Не менее популярным материалом для создания оптоволокна является и пластик. Из разновидностей его создают сердечники волокна, а также оболочку.
Конструкция оптоволокна сложной не выглядит. Сечение у него круглое, составляющих две – оболочка и сердечник. Чтобы внутреннее отражение было оптимальным, уровень преломления оболочки всегда меньше, чем тот же показатель сердечника. Изнутри волокно создается из одного материала – это может быть пластик либо стекло. Что касается оболочки, то здесь в материал добавляются специальные наполнители, уменьшающие преломление. Разница в показателях невелика, но она играет роль. К примеру, преломление в сердцевине составляет 1,479, в то время, как показатель преломления в наружной части – 1,474. Если направить в сердечник луч света, он будет отражаться от поверхности оболочки и распространяться по сердцевине, а значит, по длине всего кабеля.
Существуют и конструкции усложненные, когда в создании кабеля задействуются фотонные кристаллы. В подобных случаях ступенчатое преломление преобразуется в градиентное, а сердечник имеет другую форму, не цилиндрическую. С помощью подобных конструкций оптоволокно приобретает несколько иные свойства, в частности меняется дисперсия, потери уменьшаются.