Optisk fiber är en tunn, flexibel, transparent fiber som överför ljus mellan två ändar. Den är gjord av en kärna av glas eller plast, omgiven av en beklädnad av material med lägre brytningsindex. Beklädnaden hjälper till att begränsa ljuset till kärnan, vilket gör att fibern kan överföra ljus över långa avstånd utan att förlora för mycket kraft.
Optiska fibrer används i en mängd olika tillämpningar, inklusive telekommunikation, datalagring, medicinsk bildbehandling och avkänning. Inom telekommunikation används optiska fibrer för att överföra röst- och datasignaler över långa avstånd. Vid datalagring används optiska fibrer för att ansluta lagringsenheter till datorer. Inom medicinsk bildbehandling används optiska fibrer för att överföra ljus till och från medicinska instrument. Vid avkänning används optiska fibrer för att detektera och mäta fysikaliska, kemiska och biologiska egenskaper.
Optiska fibrer fungerar genom att använda ett fenomen som kallas *total intern reflektion*. Total intern reflektion uppstår när ljus färdas från ett material med ett högt brytningsindex till ett material med ett lägre brytningsindex. När detta händer böjs ljuset tillbaka mot materialet med högt brytningsindex. Denna process upprepas varje gång ljuset når gränsytan mellan kärnan och beklädnaden av den optiska fibern. Det är så ljuset kan färdas genom den optiska fibern utan att förlora för mycket kraft.
Ett materials brytningsindex är ett mått på dess optiska densitet. Ju högre brytningsindex, desto tätare är materialet. Kärnan i en optisk fiber har ett högre brytningsindex än beklädnaden. Denna skillnad i brytningsindex skapar de förutsättningar som är nödvändiga för total intern reflektion.
Optiska fibrer är vanligtvis gjorda av glas eller plast. Glasfibrer ger bättre optisk prestanda än plastfibrer, men de är också dyrare och ömtåligare. Plastfibrer är billigare och mer flexibla, men de har högre dämpning (dvs. de förlorar mer ljus över långa avstånd).
Kärnan i en optisk fiber är vanligtvis belagd med ett tunt lager av material som kallas en *buffertbeläggning*. Buffertbeläggningen skyddar kärnan från skador. Den optiska fibern kan också ha en yttre mantel, som är gjord av ett mer hållbart material som PVC.
Optiska fibrer tillverkas vanligtvis i långa längder, och sedan skärs de till önskad längd. Ändarna av de optiska fibrerna poleras sedan för att ta bort eventuella ojämna kanter. Anslutningar fästs sedan vid ändarna av de optiska fibrerna för att tillåta dem att anslutas till andra optiska fibrer eller till optiska enheter.
Optiska fibrer är en mångsidig och viktig teknik som används i en mängd olika applikationer. De erbjuder många fördelar jämfört med traditionella metalltrådar, såsom hög bandbredd, låg förlust och immunitet mot elektriska störningar.
