Aktualności

Zastosowanie światłowodów w XXI wieku

Kiedy mowa o rewolucji technicznej, która doprowadziła do powstania współczesnego społeczeństwa informacyjnego, wśród najważniejszych wynalazków wymieniane są komputer i internet. W ich cieniu pozostaje nie mniej ważny i szeroko wykorzystywany przez cywilizację XXI wieku – światłowód. Wynalazek, który zrewolucjonizował transmisję informacji, znajduje coraz szersze zastosowanie w różnych dziedzinach życia, a niektóre z nich bez światłowodu nie mogłyby się rozwijać.

 

Światłowody w telekomunikacji i informatyce

Przewodzenie informacji w światłowodzie możliwe jest między innymi dzięki włóknom specjalnego szkła — kwarcowego, które stanowią jego rdzeń. Każde włókno charakteryzuje się ogromną pojemnością informacji i niesamowitą szybkością ich transferu. Światłowody powodują małe straty informacji i dają możliwość przesyłu ich na duże odległości. Założenie podsłuchu w takim przewodzie jest niemal niemożliwe, toteż informacje przesyłane za jego pośrednictwem są bezpieczne i utajone przed niepowołanymi osobami.

Wszystkie te cechy sprawiają, że światłowody są na szeroką skalę wykorzystywane w telekomunikacji. To dzięki nim możliwe było stworzenie ogólnoświatowego połączenia, biegnącego po dnie Pacyfiku. Światłowód Fiber-Optic Link Around the Globe liczy 28 tysięcy kilometrów i łączy USA, Europę, Bliski Wschód i kraje Dalekiego Wschodu aż po Japonię.

 

Niezawodność i szybkość przesyłu są szczególnie ważne dla sieci komputerowych, stąd też szerokie wykorzystanie światłowodów w informatyce. Przewody tego typu wykorzystuje się do tworzenia połączeń między centralnym procesorem, pamięcią a urządzeniami peryferyjnymi. To właśnie światłowody tworzą globalną sieć internetową.

 

Urządzenia przewodzące informacje w postaci światła znajdują także zastosowanie w sieciach lokalnych. Są one szczególnie przydatne w miejscach, gdzie pożar może doprowadzić do niewyobrażalnych szkód. Światłowody nie wywołują iskrzenia, co zapewnia bezpieczeństwo w samolotach i na statkach, gdzie wykorzystywane są do tworzenia lokalnych sieci informatycznych. Omawiane przewody nie powodują zakłóceń elektromagnetycznych i nie są na nie podatne, toteż z ich pomocą tworzony się połączenia telekomunikacyjne wzdłuż linii energetycznych i w sieciach kolejowych. W elektrowniach światłowody są prowadzone wewnątrz kabli energetycznych lub podpinane do nich.

Światłowody wykorzystywane są też w laserowych czytnikach CD i DVD, portach podczerwieni IRDA, wyświetlaczach ciekłokrystalicznych i monitorach CRT.

 

Światłowody w medycynie

Trudno wyobrazić sobie współczesną medycynę bez światłowodu, który pojawił się w niej, jeszcze nim zaczęto wykorzystywać go w charakterze łącza telekomunikacyjnego. Już w końcu lat 50 XX w. Harold Hopkins opracował fiberoskop – urządzenie umożliwiające przekazywania obrazu dzięki elastycznym włóknom szklanym. Pierwszy endoskop powstał jeszcze przed wynalezieniem lasera, jednego z dwóch wynalazków — obok szkła kwarcowego — kluczowych dla rozwoju światłowodów. W 1961 r. Elias Snitzer opracował teorię mówiącą, że optyczne włókna jednomodowe są zdolne do przenoszenia światła lasera, co znajdowało zastosowanie w medycynie. Obecnie światłowody wykorzystywane są w endoskopii jako wzierniki pozwalające na obserwacje organów wewnętrznych pacjenta. Przewody znalazły też znaczące miejsce w chirurgii laserowej, gdzie służą jako optyczne prowadnice laserów.

 

Światłowody w przemyśle

Światłowody wykorzystywane są też w tak zwanej endoskopii przemysłowej. Będąc elementem wzierników, pozwalają na odnajdywanie wad urządzeń technicznych. W ten sposób diagnozowane są między innymi sprężarki, pompy czy turbiny.

 

Przemysł samochodowy wykorzystuje światłowody na szeroką skalę. Są one obecne w wyświetlaczach i systemach komputerowych, dzięki czemu możliwa jest szybsza transmisja danych. Zaletą światłowodów jest ich niewielki ciężar, co producenci aut wykorzystują do zmniejszenia masy pojazdów.

 

Światłowody w służbie telewizji

Światłowody to główne przewody telewizji kablowej, są one łączone w węzły optyczne, od których sygnał telewizyjny jest prowadzony do odbiorników za pomocą kabli koncentrycznych. Urządzeń przewodzących informacje w postaci światła używa się też do podłączenia kamer podczas relacji „na żywo”. Dzięki niewielkiej masie kabli ciężar kamery jest mniejszy a poruszanie nią o wiele łatwiejsze.

Światłowód jako broń

Światłowody znajdują także zastosowanie militarne, są wykorzystywane w wyrzutniach rakietowych Patriot do połączenia ich ze stanowiskiem dowodzenia. Światłowód umożliwia też sterowanie na podstawie danych z kamery termowizyjnej pociskami Polyphem do atakowania celów lądowych, powietrznych i morskich.

 

Światłowody to obok komputerów i internetu jeden z wynalazków XX w., które ukształtowały  współczesną rzeczywistości.