История
Раздел посвящён истории оптики.
Попытки использовать свет для передачи информации уходят в те времена, когда человек только умел сохранять огонь. Всевозможные сигналы, с помощью костров, фонарей, маяков использовались тысячелетиями.
В 1790 году, во Франции, Колд Шапп построил систему оптического телеграфа, состоящую из цепи семафорных башен с сигнальными рычагами. Следующий большой шаг сделал в 1880 году американец Александр Грэхем Белл. Он изобрёл фотофон, в котором речевые сигналы передавались с помощью света. Однако эта идея не нашла практического применения. Погода и состояние атмосферы не перемещаются и гарантированно передают сигнал на приемлемом расстоянии. Атмосфера, как передача окружающей среды, была неудобна.
Дэниел Колладон ещё в 1842 году описал эффект, названный «световой фонтан» или «световая труба», а в 1870 году английский физик Джон Тиндаль продемонстрировал (см. Рис.1), что свет может распространяться в потоке воды. В его экспериментах использовался принцип полного внутреннего отражения, который используется в современных световодах.
Следующим этапом стал патент, который получил в 1934 году американец Норман Р. Французский на оптической телефонной системе. Он предложил модули подать речевые сигналы света и передать его в систему «кабелей», состоящих из стержней, изготовленных из чистого стекла. Для реализации этого проекта необходима возможность иметь подходящий источник получения и изготовления сверхчистого материала для светопроводящих стержней. Технически реализовать его идею удалось лишь спустя четверть века.
В 1958 году американцы Артур Шавлов и Чарльз Г. Таунс и независимо советские физики Прохоров и Басов разработали лазер. Первые лазеры начали работать в 1960 году. Позже, в 1962 году советский учёный Ж. Алфёров предсказал возможность создания гетеропереходов и построение на их основе полупроводниковых лазерных излучателей. Позже были созданы полупроводниковые светодиодные и лазерные излучатели. К этому времени уже были разработаны полупроводниковые фотодиоды. Но для построения эффективных сетей передачи данных необходимо было иметь световоды с коэффициентом затухания не более 20 дБ/км. Лучшие на данный момент световоды, используемые в медицине для прямой передачи изображений на короткое время, имеют дальность порядка 1000 дБ/км.
Прорыв был произведен в 1970 году компанией Corning. Были получены оптические волокна со ступенчатым профилем показателя преломления с коэффициентом затухания на длине волны 633 нм. менее 20 дБ/км. Уже к 1972 году удалось уменьшить коэффициент затухания на длине волны 850 нм. до 4 дБ/км. Современные многомодовые волокна имеют коэффициент затухания на длине волны 850 нм. не более 2,7 дБ/км., одномодовые волокна имеют коэффициент затухания на длине волны 1550 нм. не более 0,2 дБ/км.
Первые волоконно-оптические кабели были включены в устройства телефонной связи на кораблях военно-морского флота США в 1973 году. Позже они стали активно использоваться в авиации,полностью вызвать аварийные помехи в каналах передачи данных и при этом уменьшить вес оборудования.
Первый стандартный подводный волоконно-оптический кабель (ТАТ-8) был успешно проложен через Атлантический океан в 1988 году.