Уместо проводника, диелектриц

1870. године енглески физичар Јохн Тиндалл показао је занимљиво искуство у ширењу светлости кроз млаз воде. Светлост из лука угљеника уводи се кроз сочиво у водени ток. Због вишеструких унутрашњих рефлексија зрака на граници два медија - воде и ваздуха, млаз је блистао својом дужином. Био је то први светлосни водич - течан.

Након 35 година, други научник, Роберт Воод, сугерисао је да се „светлост без великих губитака може преносити са једне тачке на другу, користећи унутрашњу рефлексију са зидова штапа израђеног од стакла“. Тако је настала идеја чврсто прозирно влакно.

Протекло је 50 година од настанка ове идеје до њене реализације, све док касних педесетих година прошлог века нису добијена двослојна стаклена влакна са различитим индексима преламања: великим у унутрашњем и мањим у спољњем. Као и у Тиндалловим експериментима, због вишеструких рефлексија на граници два медија, светлосни сноп шири дуж влакана - од предајног краја до пријемног.

Када је 1966. године постојала претпоставка о могућности коришћења оптичких влакана за пренос комуникацијских сигнала, за многе се то чинило утопијским. Када се преносио преко тада постојећих влакана, чак и израђених од оптичких стакала, светлосни сноп је ослабио тако брзо да је буквално изумро после 10 метара.

Квалитет телефонског преноса преко линије сматра се задовољавајућим ако се јачина сигнала при преласку са краја преноса смањи на не више од 1000 пута. Због тога, дозвољено пригушење снаге сигнала не би требало да пређе 30 децибела.

За отпорност разних материјала користе се специфични индикатори, у овом случају пригушење се односи на јединицу дужине линије. Коефицијент пригушења оптичких стакала доступних средином шездесетих био је 3.000 децибела на километар. Отуда горња вредност могућег распона преноса на њима.

Судбина преноса оптичког сигнала кроз стаклена влакна зависила је од тога да ли је могуће постићи такву транспарентност која би значајно смањила коефицијент пригушења.

Намјерни резултати претраге надмашили су најоптимистичније прогнозе. Већ 10-15 година након првих експеримената, губитак енергије у влакнима смањио се на вредности упоредиве са губицима у електричним кабловима. Са комуникацијске удаљености стаклених влакана од више десетина метара, постајало је могуће прећи на десетине, а на дуге стазе чак и на стотине километара.

Као и у електричној комуникацијској линији, на местима где пригушење оптичког сигнала достиже прихватљиву границу, инсталирају се репетитори. У њима се оптички сигнал прво претвара у електрични, последњи се појачава обнављањем свог првобитног облика (тј. Регенерише се), затим се електрични сигнал претвара у оптички, али већ појачан, односно враћа се у првобитну снагу. Тај сигнал се шири дуж линије до следећег понављача.

Тако се родило радикално решење проблема уштеде бакра у комуникацијским кабловима: појавила се права неметална замена за бакарне проводљиве жице.