Daripada konduktor, dielektrik

Pada tahun 1870, ahli fizik Inggeris John Tyndall menunjukkan pengalaman yang menarik dalam penyebaran cahaya melalui aliran air. Cahaya dari arka karbon diperkenalkan melalui kanta ke aliran air. Oleh kerana banyak refleksi dalaman sinar di sempadan dua media - air dan udara - jet bersinar sepanjang keseluruhannya. Ia adalah panduan cahaya pertama - cecair.

Selepas 35 tahun, seorang lagi saintis, Robert Wood, mencadangkan bahawa "cahaya tanpa kerugian yang besar dapat ditransmisikan dari satu titik ke titik lain, menggunakan pantulan dalaman dari dinding kayu yang terbuat dari kaca." Jadi idea itu muncul gentian telus yang padat.

50 tahun berlalu dari kemunculan idea ini kepada kesedarannya, sehingga pada akhir 1950-an, serat kaca dua lapis dengan indeks bias yang berbeza diperolehi: besar di dalam dan lebih kecil di lapisan luar. Seperti dalam eksperimen Tyndall, disebabkan oleh banyak refleksi di sempadan dua media, rasuk cahaya disebarkan di sepanjang serat - dari hujung penghantaran ke penerima.

Apabila pada tahun 1966, andaian dibuat mengenai kemungkinan menggunakan gentian optik untuk menghantar isyarat komunikasi, bagi kebanyakan ini nampaknya utopian. Apabila dihantar melalui serat yang sedia ada pada masa itu, walaupun diperbuat daripada cermin mata optik, pancaran cahaya melemahkan dengan cepat sehingga secara literal mati selepas 10 meter.

Kualiti penghantaran telefon ke atas talian dianggap memuaskan jika kekuatan isyarat ketika melewati akhir penghantaran ke penerima yang berkurang tidak melebihi 1000 kali. Oleh itu, pengecutan yang dibenarkan bagi kuasa isyarat tidak boleh melebihi 30 decibel.

Untuk rintangan pelbagai bahan, penunjuk spesifik digunakan, dalam hal ini pengecilan merujuk kepada satuan garis panjang. Pekali pengecilan cermin mata optik yang terdapat pada pertengahan tahun enam puluhan adalah 3,000 decibel per kilometer. Oleh itu, nilai di atas kemungkinan jangkauan penghantaran ke atasnya.

Nasib penghantaran isyarat optik melalui gentian kaca bergantung kepada sama ada ia mungkin untuk mencapai ketelusan yang akan mengurangkan pekali pelemahan.

Hasil carian berguna melebihi ramalan yang paling optimistik. Sudah 10-15 tahun selepas eksperimen pertama, kehilangan tenaga dalam gentian optik menurun kepada nilai-nilai yang sebanding dengan kerugian dalam kabel elektrik. Dari jarak komunikasi gentian kaca puluhan meter, ia menjadi mungkin untuk berpuluh-puluh, dan dalam jangka masa panjang hingga ratusan kilometer.

Seperti dalam talian komunikasi elektrik, pada titik di mana pengecilan isyarat optik mencapai had yang boleh diterima, pengulang dipasang. Di dalamnya, isyarat optik mula-mula ditukarkan menjadi satu elektrik, yang terakhir dikuatkan dengan pemulihan bentuk aslinya (iaitu, diperbaharui), maka isyarat elektrik ditukar kembali ke optik, tetapi telah diperkuat, iaitu, dibawa kembali kepada kuasa asalnya. Ia adalah isyarat ini yang merambat di sepanjang baris ke repeater seterusnya.

Oleh itu, penyelesaian radikal untuk masalah menyimpan tembaga dalam kabel komunikasi dilahirkan: pengganti bukan logam yang sebenar untuk wayar konduktif tembaga muncul.