La tecnologia in fibra ottica si riferisce a fibre sottili che trasmettono la luce attraverso la rifrazione interna. Il campo della fibra ottica studia le applicazioni pratiche di questa tecnologia. Sebbene inventate per la prima volta nel 1840, le applicazioni del 21° secolo includono le telecomunicazioni e il trasferimento di dati ad alta velocità su Internet. Sebbene la silice sia ancora il materiale più conveniente quando si realizza la tecnologia in fibra ottica, i nuovi materiali apportano alcuni vantaggi. Oltre al trasporto di informazioni, la tecnologia ha altre applicazioni pratiche, inclusa la trasmissione di elettricità.
Una singola fibra ottica è la base per tutta la tecnologia in fibra ottica. Ogni fibra ha più strati, con il nucleo interno il più rilevante per lo scopo della fibra. La luce si riflette all’interno del nucleo dall’inizio alla fine, questo riflesso interno garantisce che nessuna luce venga persa. Questo principio è dimostrato dal fatto che solo le estremità delle fibre ottiche brillano brillantemente. Il diametro del nucleo regola l’efficienza della trasmissione della luce; un diametro maggiore o minore modifica l’angolo di rifrazione della luce, accelerando o rallentando la velocità di trasmissione.
Scienziati francesi nel 1840 hanno dimostrato per la prima volta le basi della tecnologia in fibra ottica. Uno scienziato americano all’inizio degli anni ‘1950 ha inventato la prima fibra ottica moderna. Vari contributi di scienziati di tutto il mondo hanno dimostrato le moderne applicazioni della fibra ottica: un mezzo per la trasmissione delle telecomunicazioni. La tecnologia in fibra ottica era un candidato ideale in quanto la velocità e la velocità di trasmissione dei dati erano significativamente superiori a quelle dei precedenti cavi metallici.
Con l’avvento del World Wide Web nei primi anni ‘1990, la tecnologia in fibra ottica è stata nuovamente adottata come il modo più efficiente per gestire la crescita quasi esponenziale di Internet. Insieme ai satelliti per telecomunicazioni, i cavi in fibra ottica terrestri e sottomarini costituiscono la spina dorsale della rete di trasmissione di Internet. L’aumento del traffico dati dovuto alle reti peer-to-peer e ai siti Web di condivisione video richiederà l’ulteriore espansione di questa rete in fibra ottica.
Diversi materiali sono alla base della tecnologia in fibra ottica. L’ingrediente più comune di una fibra ottica è la silice. Sebbene la silice sia un eccellente mezzo di trasmissione della luce, la recente ricerca sul rivestimento delle fibre di silice con biossido di alluminio ha portato a una maggiore efficienza di trasmissione. Il fluoruro e il fosfato di vetro sono altri materiali popolari, ciascuno con vantaggi distinti rispetto alla silice. A partire dal 2011, il costo relativamente più elevato di questi materiali li rende una scelta meno popolare per i produttori.
Oltre al trasferimento di dati, la tecnologia in fibra ottica ha la capacità di trasmettere elettricità. Sebbene meno efficienti del filo di rame, alcune applicazioni richiedono che un cavo di alimentazione non contenga metallo. Ad esempio, i campi magnetici prodotti dalle macchine per la risonanza magnetica interferirebbero con il filo di rame, rendendo la macchina inutilizzabile. I cavi di alimentazione in fibra ottica eliminano questo problema.