La technologie des fibres optiques fait référence à des fibres minces qui transmettent la lumière par réfraction interne. Le domaine de la fibre optique étudie les applications pratiques de cette technologie. Bien qu’inventées pour la première fois dans les années 1840, les applications du 21e siècle incluent les télécommunications et le transfert de données à haute vitesse sur Internet. Bien que la silice soit toujours le matériau le plus rentable lors de la fabrication de la technologie de la fibre optique, les nouveaux matériaux apportent certains avantages. Outre le transport d’informations, la technologie a d’autres applications pratiques, notamment la transmission d’électricité.
Une seule fibre optique est la base de toute technologie de fibre optique. Chaque fibre a plusieurs couches, le noyau interne étant le plus pertinent pour l’objectif de la fibre. La lumière se réfléchit dans le noyau du début à la fin, cette réflexion interne garantissant qu’aucune lumière n’est perdue. Ce principe est démontré par le fait que seules les extrémités des fibres optiques brillent de mille feux. Le diamètre du noyau régule l’efficacité de la transmission lumineuse ; un diamètre plus grand ou plus petit modifie l’angle de réfraction de la lumière, accélérant ou ralentissant ainsi la vitesse de transmission.
Les scientifiques français des années 1840 ont d’abord démontré la base de la technologie de la fibre optique. Un scientifique américain au début des années 1950 a inventé la première fibre optique moderne. Diverses contributions de scientifiques du monde entier ont prouvé les applications modernes de la fibre optique : un moyen de transmission des télécommunications. La technologie à fibre optique était un candidat idéal car le taux et la vitesse de transmission des données étaient nettement supérieurs à ceux des fils métalliques précédents.
Avec l’avènement du World Wide Web au début des années 1990, la technologie de la fibre optique a de nouveau été adoptée comme le moyen le plus efficace de gérer la croissance presque exponentielle d’Internet. Conjointement avec les satellites de télécommunications, les câbles à fibres optiques terrestres et sous-marins constituent l’épine dorsale du réseau de transmission d’Internet. L’augmentation du trafic de données due aux réseaux peer-to-peer et aux sites de partage de vidéos nécessitera la poursuite de l’expansion de ce réseau de fibre optique.
Un certain nombre de matériaux sont à la base de la technologie de la fibre optique. L’ingrédient le plus courant d’une fibre optique est la silice. Bien que la silice soit un excellent moyen de transmission de la lumière, des recherches récentes sur le revêtement de fibres de silice avec du dioxyde d’aluminium ont conduit à une plus grande efficacité de transmission. Le verre fluoré et phosphaté sont d’autres matériaux populaires, chacun ayant des avantages distincts par rapport à la silice. À partir de 2011, le coût relativement plus élevé de ces matériaux en fait un choix moins populaire pour les fabricants.
Outre le transfert de données, la technologie à fibre optique a la capacité de transmettre de l’électricité. Bien que moins efficace que le fil de cuivre, certaines applications nécessitent qu’un câble d’alimentation ne contienne pas de métal. Par exemple, les champs magnétiques produits par les appareils d’IRM interféreraient avec le fil de cuivre, rendant l’appareil inutilisable. Les câbles d’alimentation à fibre optique éliminent ce problème.