I stedet for en leder, et dielektrikum

I 1870 demonstrerte den engelske fysikeren John Tyndall en interessant opplevelse i utbredelsen av lys gjennom en vannstrøm. Lys fra en karbonbue føres gjennom en linse i en vannstrøm. På grunn av de mange indre refleksjonene fra strålene ved grensen til to medier - vann og luft - strålte strålen gjennom hele lengden. Det var den første lysguiden - væske.

Etter 35 år antydet en annen vitenskapsmann, Robert Wood, at "lys uten store tap kan overføres fra et punkt til et annet ved å bruke intern refleksjon fra veggene i en pinne laget av glass." Så ideen kom opp solid gjennomsiktig fiber.

50 år gikk fra fremveksten av denne ideen til dens realisering, til på slutten av 1950-tallet ble det oppnådd to-lags glassfibre med forskjellige brytningsindekser: store i det indre og mindre i det ytre laget. Som i Tyndall-eksperimentene, på grunn av flere refleksjoner ved grensen til to medier, forplantet en lysstråle seg langs fiberen - fra den sendende ende til den mottakende.

Da det i 1966 ble antatt en mulighet for å bruke optiske fibre for å overføre kommunikasjonssignaler, virket dette utopisk. Når den ble sendt over eksisterende fibre på den tiden, selv laget av optiske briller, svekket lysstrålen seg så raskt at den bokstavelig talt døde ut etter 10 meter.

Kvaliteten på telefonoverføring over linjen anses som tilfredsstillende hvis signalstyrken når den går fra den sendende ende til den mottakende en avtar ikke mer enn 1000 ganger. Derfor bør den tillatte dempningen av signaleffekten ikke overstige 30 desibel.

For motstanden til forskjellige materialer brukes spesifikke indikatorer, i dette tilfellet refererer dempingen til en enhet av linjelengden. Dempingskoeffisienten for optiske briller tilgjengelig på midten av sekstitallet var 3000 desibel per kilometer. Derav ovennevnte verdi av det mulige transmisjonsområdet for dem.

Skjebnen til optisk signaloverføring gjennom glassfibre var avhengig av om det ville være mulig å oppnå en slik gjennomsiktighet som betydelig ville redusere dempningskoeffisienten.

Målrettede søkeresultater overskredet de mest optimistiske prognosene. Allerede 10-15 år etter de første eksperimentene gikk energitapet i fibrene ned til verdier som kan sammenlignes med tapene i elektriske kabler. Fra kommunikasjonsavstanden til glassfibre på titalls meter, ble det mulig å gå til titalls, og i det lange løp til og med hundrevis av kilometer.

Som i den elektriske kommunikasjonslinjen, på punktene der dempningen av det optiske signalet når en akseptabel grense, blir repeatere installert. I dem blir det optiske signalet først konvertert til et elektrisk signal, det siste forsterkes med gjenopprettelse av sin opprinnelige form (det vil si regenerert), deretter blir det elektriske signalet konvertert tilbake til et optisk, men allerede forsterket, det vil si ført tilbake til sin opprinnelige kraft. Det er dette signalet som forplanter seg langs linjen til neste repeater.

Dermed ble en radikal løsning på problemet med å spare kobber i kommunikasjonskabler født: en ekte ikke-metallisk erstatning for ledende ledninger av kobber dukket opp.