Fiber optikler, cam veya plastiklerin uzun lif çubuklarından geçirilen ışığın iletilmesi için yapılmış tellerdir. Işık, iç yansıma sürecine dayanır. Çubuğun veya kablonun çekirdek ortamı, çekirdeği çevreleyen malzemeden daha yansıtıcıdır. Bu, ışığın fiberin ilerisine devam edebilecek çekirdeğe geri yansıtılmasına neden olur. Fiber optik kablolar ses, görüntü ve diğer verileri ışık hızına yakın olarak iletmek için kullanılır.
Fiber Optik Kim Tarafından İcat Edildi
Corning Glass araştırmacıları Robert Maurer, Donald Keck ve Peter Schultz, fiber optik tel ya da bakır telden 65.000 kat daha fazla bilgi taşıyabilen “Optical Waveguide Fibers” i (patent no: 3,711,262) icat ettiler. Hatta binlerce kilometre uzaktaki bir hedefe veri yollandı.
Fiber optik iletişim yöntemleri ve onlar tarafından icat edilen malzemeler fiber optiklerin ticarileştirilmesine kapıyı açtı. Uzun mesafeli telefon hizmetlerinden internete ve endoskop gibi tıbbi cihazlara kadar, fiber optikler artık modern yaşamın önemli bir parçası.
Fiber Optik Tarihçesi
- 1854 – John Tyndall, Kraliyet Topluluğuna, ışığın bir ışık sinyalinin bükülebileceğini kanıtlayan kavisli bir su akışıyla yürütülebileceğini gösterdi.
- 1880 – Alexander Graham Bell, bir ışık huzmesi üzerinde bir ses sinyali ileten ” Photophone ” u icat etti. Fotoğraflı telefon, çağdaş bir telefona benziyordu, ancak telsiz bir iletim devresi üzerinden taşınan modüle edilmiş elektriğe dayanırken, modüle edilmiş bir ışık , kablosuz iletim aracı olarak kullanıldı. Ancak, pek çok şey – örneğin bulutlu bir gün – Photophone’la etkileşime girebilirdi. Bu nedenle Bell bu buluşla daha fazla araştırmaktan vazgeçti.
- 1880 – William Wheeler, evlere ışık saçan bir elektrik ark lambasından gelen ışığı kullanarak ve evin etrafındaki ışığı borularla yönlendiren, yüksek yansıtıcı bir kaplama ile kaplı bir ışık boru sistemi icat etti.
- 1888 – Viyana’daki Roth ve Reuss’un sağlık ekibi, vücut boşluklarını aydınlatmak için bükülmüş cam çubuklar kullandı.
- 1895 – Fransız mühendis Henry Saint-Rene, erken televizyon girişimi sırasında ışık görüntülerine rehberlik etmek için bir bükülmüş cam çubuk sistemi tasarladı.
- 1898 – Amerikan David Smith , cerrahi bir lamba olarak kullanılmak üzere bükülmüş bir cam çubuk cihaz üzerine bir patent başvurusunda bulundu.
- 1920’ler – İngiliz John Logie Baird ve Amerikan Clarence W. Hansell, sırasıyla televizyon ve faks makinelerinde görüntüleri iletmek için şeffaf çubuk dizilerini kullanma fikrini patentledi.
- 1930 – Alman tıp öğrencisi Heinrich Lamm, bir görüntü taşımak için bir dizi optik elyafı birleştiren ilk kişiydi. Lamm’ın hedefi, vücudun erişilemeyen kısımlarına bakmaktı. Onun deneyleri sırasında, bir ampul görüntüsünü ilettiğini bildirdi. Ancak görüntü kalitesi düşüktü. Hansell’in İngiliz patentinden dolayı patent alma çabası reddedildi.
- 1954 – Hollandalı bilim adamı Abraham Van Heel ve İngiliz bilim adamı Harold. H. Hopkins görüntüleme demetleri hakkında yazılar yazdı. Hopkins, ipliksiz liflerin demetlerini rapor ederken, Van Heel basit kaplamalı lif demetlerini rapor etti. Alt kırılma indeksinin şeffaf bir kaplamasıyla çıplak bir elyafı kapladı. Bu, fiber yansıma yüzeyini dış distorsiyondan ve lifler arasındaki büyük ölçüde azaltılmış parazitten korumuştur. Bu sırada, fiber optiklerin uygulanabilir bir kullanımının önündeki en büyük engel, en düşük sinyal (ışık) kaybına ulaşılmasıydı.
- 1961 – Elias Snitzer, tek modlu fiberlerin teorik bir tanımını yayınladı, bu kadar küçük bir çekirdeğe sahip bir fiber sadece bir dalga kılavuz moduyla ışık taşıyabilirdi. Snitzer’in fikri, insanın içine bakan bir tıbbi alet için uygundu, fakat fiber, metre başına bir desibelden hafif bir kayıp verdi. İletişim aygıtları çok daha uzun mesafelerde çalışmak için gerekliydi ve kilometre başına 10 veya 20 desibelden (ışık ölçümü) fazla bir ışık kaybı gerektiriyordu.
- 1964 – Uzun mesafeli iletişim cihazları için Dr. CK Kao tarafından kritik (ve teorik) bir şartname belirlendi. Şartname, standardı oluşturan kilometre başına 10 veya 20 desibel ışık kaybı idi. Kao ayrıca ışık kaybını azaltmaya yardımcı olmak için daha saf bir cam formuna ihtiyaç olduğunu göstermiştir.
- 1970 – Araştırmacılardan oluşan bir ekip, erimiş silika, yüksek bir erime noktasına ve düşük bir kırılma indisine sahip aşırı saflıkta bir malzeme ile deney yapmaya başladı. Corning Glass araştırmacıları Robert Maurer, Donald Keck ve Peter Schultz bakır telden 65.000 kat daha fazla bilgi taşıyabilen fiber optik tel ya da “Optical Waveguide Fibers” (patent # 3,711,262) icat etti. Bu tel, binlerce mil uzaktaki bir hedefe deşifre edilecek bir ışık dalgaları modeli tarafından taşınan bilgi için uygundu. Ekip, Dr. Kao’nun sunduğu sorunları çözmüştü.
- 1975 – Amerika Birleşik Devletleri hükümeti, enterferansı azaltmak için bilgisayarları fiber optikler kullanarak Cheyenne Dağı’ndaki NORAD karargahına bağlamaya karar verdi.
- 1977 – İlk optik telefon haberleşme sistemi Chicago şehir merkezinin yaklaşık 1.5 mil uzağında kuruldu. Her bir optik fiber, 672 ses kanalı eşdeğerini taşıdı.
- Yüzyılın sonunda, dünyanın uzun mesafeli trafiğinin yüzde 80’inden fazlası, fiber optik kablolar ve 25 milyon kilometre uzunluğunda kablodan geçirildi. Maurer, Keck ve Schultz tarafından tasarlanmış kablolar dünya çapında kurulmuştur.