niedziela, 15 czerwca, 2025
Godzinnik.pl Artykuł Sponsorowany Ewolucja światłowodu. Od eksperymentów optycznych do rewolucji w telekomunikacji

Ewolucja światłowodu. Od eksperymentów optycznych do rewolucji w telekomunikacji

Data publikacji:

Ewolucja światłowodu

Światłowód, jedna z najbardziej rewolucyjnych technologii XX i XXI wieku, stanowi dziś podstawę globalnej komunikacji, umożliwiając przesyłanie ogromnych ilości danych z prędkością światła. Jednak historia jego powstania to efekt dziesięcioleci badań, przełomowych odkryć oraz determinacji naukowców i inżynierów.

Pierwsze koncepcje optycznej transmisji

Historia światłowodu zaczyna się na długo przed pojawieniem się współczesnych technologii telekomunikacyjnych. Już w XIX wieku francuski fizyk Jean-Daniel Colladon i szkocki naukowiec John Tyndall badali zjawisko wewnętrznego odbicia światła. W 1842 roku Colladon udowodnił, że światło może być prowadzone przez strumień wody dzięki wielokrotnym odbiciom wewnętrznym. Kilka dekad później Tyndall, bazując na tych badaniach, opisał zjawisko „prowadzenia światła” w przezroczystych materiałach, co stanowiło podstawę do przyszłych zastosowań światłowodów.

Pierwsze kroki w kierunku nowoczesnych światłowodów

W latach 30. XX wieku niemieccy naukowcy Heinrich Lamm i Rudolf W. Pohl jako pierwsi zaprojektowali układ do przesyłania obrazu za pomocą wiązki światła prowadzonej przez szklane włókna. Ich prace stanowiły fundament dla optycznej transmisji danych, choć ówczesna technologia nie pozwalała jeszcze na masowe zastosowanie tej idei.

Przełom nastąpił w latach 50. XX wieku, gdy Harold Hopkins i Narinder Kapany, badacze z Imperial College London, opracowali technikę układania cienkich włókien szklanych w taki sposób, by minimalizować utratę sygnału świetlnego. Kapany, znany dziś jako „ojciec światłowodu”, wprowadził termin „fiber optics” i przyczynił się do popularyzacji tej technologii.

Redukcja strat i rozwój technologii

Największym wyzwaniem dla pierwszych światłowodów była duża strata sygnału świetlnego w wyniku rozpraszania i absorpcji w szkle. W 1966 roku chiński naukowiec Charles K. Kao oraz jego współpracownik George Hockham z brytyjskiej firmy Standard Telecommunication Laboratories zaproponowali użycie ultraczystego szkła do transmisji światła. Kao dowiódł, że straty sygnału mogą zostać zredukowane poniżej 20 dB/km – granicy, która uczyniła światłowody praktycznym rozwiązaniem dla telekomunikacji.

Za swoje odkrycia Charles Kao otrzymał w 2009 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki. Jego prace stały się kamieniem milowym w rozwoju światłowodów i umożliwiły ich szerokie zastosowanie.

Komercjalizacja i rozwój przemysłowy

W latach 70. XX wieku udało się wyprodukować światłowody o wystarczająco niskiej stracie sygnału, dzięki czemu technologia ta trafiła do zastosowań komercyjnych. Pierwsze światłowodowe systemy telekomunikacyjne zaczęły działać pod koniec lat 70. i na początku lat 80., rewolucjonizując przesył danych na duże odległości.

Przełomowe technologie takie jak lasery półprzewodnikowe, wzmacniacze optyczne (np. EDFA – Erbium-Doped Fiber Amplifier) oraz technika multipleksacji falowej (WDM – Wavelength Division Multiplexing) sprawiły, że światłowody stały się jeszcze bardziej efektywne. Te innowacje pozwoliły na przesyłanie danych z prędkościami sięgającymi terabitów na sekundę.

Światłowody dziś i jutro

Dziś światłowody stanowią kręgosłup globalnej infrastruktury komunikacyjnej, łącząc kontynenty i zapewniając szybki dostęp do Internetu, usług w chmurze czy telewizji cyfrowej. Służą także w medycynie (endoskopy), przemyśle i wojsku.

W przyszłości rozwój technologii światłowodowych może przynieść jeszcze większe prędkości transmisji danych oraz nowe zastosowania, takie jak sieci kwantowe. Badania nad nowymi materiałami, np. nanotechnologią czy światłowodami fotonicznymi, mogą sprawić, że technologia ta będzie jeszcze bardziej wszechstronna i efektywna.

Podsumowanie

- Reklama -

Historia światłowodu to opowieść o ludzkiej ciekawości, wytrwałości i geniuszu. Od prostych eksperymentów z optyką w XIX wieku po nowoczesne sieci telekomunikacyjne, światłowód jest symbolem tego, jak nauka może zmienić świat. Dzięki tej technologii możemy dziś cieszyć się szybkim, niezawodnym i niemal nieograniczonym dostępem do informacji – co czyni ją jednym z największych osiągnięć współczesnej inżynierii.

Więcej ciekawych informacji o światłowodach i technologii znajdziesz na blogu Vectra, gdzie regularnie publikowane są artykuły dotyczące innowacji, nowości technicznych i praktycznych wskazówek dla użytkowników nowoczesnych technologii.

NAJNOWSZE INFORMACJE

Bartłomiej Nowosielski: Kluczowe w leczeniu otyłości jest odpowiednie nastawienie psychiczne. Otoczenie nie zawsze jest wyrozumiałe i empatyczne

Aktor przyznaje, że osoby otyłe z powodu swojego wyglądu często przez otoczenie są odrzucane, marginalizowane i hejtowane. Brak akceptacji i zrozumienia wynika między innymi z tego, że nie brakuje...

Trwają dyskusje nad kształtem unijnego budżetu na lata 2028–2034. Mogą być rozbieżności w kwestii Funduszu Spójności czy dopłat dla rolników

Trwają prace nad wieloletnimi unijnymi ramami finansowymi (WRF), które określą priorytety wydatków UE na lata 2028–2034. W maju Parlament Europejski przegłosował rezolucję w sprawie...

35 proc. gospodarstw domowych nie stać na zakup mieszkania nawet na kredyt. Pomóc może wsparcie budownictwa społecznego i uwolnienie gruntów pod zabudowę

W Polsce co roku oddaje się do użytku ok. 200 tys. mieszkań, co oznacza, że w ciągu dekady teoretycznie potrzeby mieszkaniowe społeczeństwa mogłyby zostać...

Hejt w sieci dotyka coraz więcej dzieci w wieku szkolnym. Rzadko mówią o tym dorosłym

Coraz większa grupa dzieci zaczyna korzystać z internetu już w wieku siedmiu–ośmiu​ lat – wynika z raportu NASK „Nastolatki 3.0”. Wtedy też stykają się po raz...

Kobietobójstwo jest typem przestępstwa niedookreślonym przez polskie prawo. Świadomość na ten temat jest wciąż zbyt mała

Brakuje usystematyzowanych danych na temat skali problemu, jakim jest kobietobójstwo – wskazuje organizacja Femicide in Poland. U źródeł problemu leży brak uspójnienia baz...

Uchodźcy z Ukrainy pomogli wygenerować 2,7 proc. PKB Polski w 2024 roku. Napływ nowych pracowników znacznie zmienił polski rynek pracy

Uchodźcy z Ukrainy coraz lepiej radzą sobie na polskim rynku pracy – pracuje 69 proc. z nich – wynika z najnowszego badania przeprowadzonego przez Deloitte dla UNHCR. Jednocześnie...

Dorota Gardias: Przykre jest to, że wybory prezydenckie budzą tak negatywne emocje. Jest dużo złości, żalu i różnych zagrywek, które kompletnie nie są moje

Prezenterka pogody uważa, że trzeba się już wyciszyć po ostatnich wyborach prezydenckich i próbować jakoś zaakceptować obecną sytuację, bo wszelkie emocje niczego już nie zmienią....

W UE wciąż więcej kontroli działań firm w ramach ESG niż zachęt. Konieczne jest złagodzenie podejścia

Instytucje unijne powinny bardziej koncentrować się na celach i możliwościach rozwoju, jakie daje ESG, a nie kontroli działań firm w tym obszarze i obowiązków sprawozdawczych – twierdzą...

Wakacje wyzwaniem dla operatorów komórkowych. W najpopularniejszych kurortach ruch w sieci rośnie nawet pięciokrotnie

Długie weekendy i wakacje to wymagający czas dla operatorów komórkowych. W najbardziej obleganych kurortach udział abonentów tylko sieci Play w stosunku do liczby mieszkańców przekracza 500...

Nowe technologie mogą wspierać samoleczenie. Szczególnie pomocne są dane zbierane przez aplikacje i urządzenia mobilne

Analitycy rynkowi przewidują, że do 2035 roku rynek medycznych urządzeń noszonych na ciele zwiększy swoją wartość dwuipółkrotnie. Dane zbierane przez takie sensory zasilają algorytmy...

Wiceprzewodniczący PE: Polska prezydencja zapewniła UE stabilność w niepewnych czasach. Wiele inicjatyw dotyczyło obronności

Polska prezydencja zapewniła Unii Europejskiej stabilną pozycję polityczną i ekonomiczną – podkreśla wiceprzewodniczący Parlamentu Europejskiego, który przyjechał do Warszawy na Konferencję Komisji do Spraw...

Gwiazdy: Scena polityczna stała się ringiem, a politycy nie szanują siebie nawzajem. Każdy ma prawo widzieć świat inaczej

Nie milkną echa wyborów prezydenckich, a wynik starcia o fotel głowy państwa wciąż jest szeroko komentowany, tym bardziej że wciąż pojawiają się kolejne informacje...

O TYM SIĘ MÓWI

Bartłomiej Nowosielski: Kluczowe w leczeniu otyłości jest odpowiednie nastawienie psychiczne. Otoczenie nie zawsze jest wyrozumiałe i empatyczne

Aktor przyznaje, że osoby otyłe z powodu swojego wyglądu często przez otoczenie są odrzucane, marginalizowane i hejtowane. Brak akceptacji i zrozumienia wynika między innymi z tego, że nie brakuje...

Trwają dyskusje nad kształtem unijnego budżetu na lata 2028–2034. Mogą być rozbieżności w kwestii Funduszu Spójności czy dopłat dla rolników

Trwają prace nad wieloletnimi unijnymi ramami finansowymi (WRF), które określą priorytety wydatków UE na lata 2028–2034. W maju Parlament Europejski przegłosował rezolucję w sprawie...

35 proc. gospodarstw domowych nie stać na zakup mieszkania nawet na kredyt. Pomóc może wsparcie budownictwa społecznego i uwolnienie gruntów pod zabudowę

W Polsce co roku oddaje się do użytku ok. 200 tys. mieszkań, co oznacza, że w ciągu dekady teoretycznie potrzeby mieszkaniowe społeczeństwa mogłyby zostać...