b'\n_START_ARTICLE_\nOpti\xc4\x8dko vlakno\n_START_PARAGRAPH_\nOpti\xc4\x8dko vlakno ili svjetlovod je prozirna nit, naj\xc4\x8de\xc5\xa1\xc4\x87e izra\xc4\x91ena od vrlo \xc4\x8distoga stakla ili polimernoga materijala, kroz koju se prenosi svjetlost. Primjenjuje se za prijenos svjetlosnih signala u telekomunikacijama i ra\xc4\x8dunalnim mre\xc5\xbeama, prijenos svjetlosti i slike u znanosti (osjetnici), medicini (endoskopi), za dekoraciju (rasvjetna tijela) i drugo, te za prijenos svjetlosne energije u medicini i obradi materijala (takozvani laserski no\xc5\xbeevi). U telekomunikacijama i ra\xc4\x8dunalstvu svjetlovodom se signali obi\xc4\x8dno prenose infracrvenim zrakama valnih duljina od 800 do 1 675\xc2\xa0nm, pri \xc4\x8dem se javljaju najmanji gubitci (opti\xc4\x8dke elektrokomunikacije). Takvi se svjetlovodi u osnovi sastoje od jezgre, katkad i omota\xc4\x8da, te za\xc5\xa1titnoga sloja. Jezgra i omota\xc4\x8d izra\xc4\x91uju se od stakla (staklena vlakna),\xc2\xa0polistirena ili pleksi-stakla (polimetakrilati). Kod debljih svjetlovoda (promjera jezgre od 50\xc2\xa0\xce\xbcm do 1\xc2\xa0mm) indeksi loma materijala se, postupno ili naglo, smanjuju od sredi\xc5\xa1ta svjetlovoda (jezgra) prema rubu (omota\xc4\x8d) i tako se svjetlost lomi, reflektira i usmjerava u smjeru osi svjetlovoda. Nedostatak je tih svjetlovoda to \xc5\xa1to zrake svjetlosti od izvora do odredi\xc5\xa1ta prelaze razli\xc4\x8dite putove, ne sti\xc5\xbeu istodobno i tako oslabljuju signale. Stoga se takvi svjetlovodi rabe na kratkim udaljenostima i za prijenos ve\xc4\x87ih snaga. Vrlo tankim svjetlovodima (promjer jezgre manji od 10\xc2\xa0\xce\xbcm, to jest manji od valne duljine svjetlosti), signali se prenose znatno pouzdanije, jer se u njima svjetlost ne reflektira i ne odstupa od osi, pa svi dijelovi pojedinoga signala sti\xc5\xbeu na cilj istodobno. Takvi se svjetlovodi naj\xc4\x8de\xc5\xa1\xc4\x87e koriste za preno\xc5\xa1enje signala na udaljenosti ve\xc4\x87e od 200\xc2\xa0metara, a nedostatak im je visoka cijena predajnika i prijamnika signala. Svjetlovod koji prenosi signale na vrlo velike udaljenosti (vi\xc5\xa1e od 80\xc2\xa0kilometara) ima umetnute dijelove oboga\xc4\x87ene primjesama erbija, koji omogu\xc4\x87uju poja\xc4\x8davanje signala s pomo\xc4\x87u lasera. Za mnoge primjene svjetlovodi se povezuju u sve\xc5\xbenjeve ugra\xc4\x91ene u za\xc5\xa1titne omota\xc4\x8de (kabel)._NEWLINE_Mogu\xc4\x87nosti preno\xc5\xa1enja informacija suvremenim svjetlovodom stotinama su puta ve\xc4\x87e od bilo kojih drugih sredstava, na primjer jednim se vlaknom na razli\xc4\x8ditim frekvencijama i u serijskim paketima prenose desetci milijuna telefonskih razgovora istodobno, a mogu se prenositi i drugi elektroni\xc4\x8dki oblikovani signali, na primjer televizijski programi, multimedijski internetski sadr\xc5\xbeaji (optoelektronika).\n_START_SECTION_\nPovijesni razvoj opti\xc4\x8dkih vlakana\n_START_PARAGRAPH_\nIako pojava prvih opti\xc4\x8dkih vlakna stupa na scenu u drugoj polovici 20. stolje\xc4\x87a s pojavom lasera, ljudi su jo\xc5\xa1 prije nekoliko stotina godina imali ideje o prijenosu informacija putem svjetlosti. Godine 1790. francuski izumitelj Claude Chappe napravio je opti\xc4\x8dki telegraf koji se sastojao od niza semafora postavljenih na tornjeve gdje su stajali ljudi i putem tih semafora oda\xc5\xa1iljali poruke od jednog tornja do drugog. Sredinom 19-tog stolje\xc4\x87a zamijenjuje elektri\xc4\x8dni telegraf. Alexander Graham Bell, 1880. patentira opti\xc4\x8dki telefonski sustav i naziva ga photophone. Bell ima ideju o prijenosu signala pomo\xc4\x87u svjetlosti kroz atmosferu kao u slu\xc4\x8daju bakrene \xc5\xbeice i elektri\xc4\x8dnog signala. Me\xc4\x91utim stvar je bila neostvariva zbog raspr\xc5\xa1enja svjetlosti i nepouzdanosti. Njegovo ranije otkri\xc4\x87e \xe2\x80\x93 telefon, bio je mnogo prakti\xc4\x8dnije rje\xc5\xa1enje tako da je photophone ostao samo eksperimentalni izum._NEWLINE_Otkrivanje dualne prirode svjetlosti, po\xc4\x8detkom 20. stolje\xc4\x87a, te nastankom prvih lasera \xc5\xa1ezdesetih godina dvadesetog stolje\xc4\x87a, pove\xc4\x87ala su se istra\xc5\xbeivanja u podru\xc4\x8dju opti\xc4\x8dkih vlakna jer se do\xc5\xa1lo do spoznaje da se opti\xc4\x8dkom komunikacijom mo\xc5\xbee prenijeti znatno ve\xc4\x87a koli\xc4\x8dina podataka u odnosu na radio i telefonsku komunikaciju. Prvi problem je bio \xc5\xa1to su prvi laseri napravljeni od jednog poluvodi\xc4\x8da GaAs bili neu\xc4\x8dinkoviti. Nisu zadovoljavali u smislu raspr\xc5\xa1enja snage, pregrijavanja, kratkog vijeka trajanja svega nekoliko sati i velike potro\xc5\xa1nje elektri\xc4\x8dne struje za ostvarenje laserske reakcije koja nije bila mogu\xc4\x87a na sobnoj temperaturi. Drugi problem je bio da lasersko svjetlo nije moglo putovati kroz slobodan prostor zbog raspr\xc5\xa1enja i potpunog gu\xc5\xa1enja. Zbog toga je za prijenos informacija putem svjetlosti na velike udaljenosti trebalo napraviti vodi\xc4\x8d sli\xc4\x8dan telefonskim linijama._NEWLINE_Problem takvog vodi\xc4\x8da je bio \xc5\xa1to je svjetlost gubila do 99% svoje snage pri prolasku kroz opti\xc4\x8dko vlakno, ne du\xc5\xbee od 100 metara. 1966. Charles Kao i George Hockham iz Telecomunications Laboratories u Engleskoj izjavili su da imaju na dohvat ruke vlakna puno ve\xc4\x87e prozirnosti od ve\xc4\x87 postoje\xc4\x87ih. U njihovom \xc4\x8dlanku, u kojem razra\xc4\x91uju tu ideju, prikazali su kako visoki gubici koji karakteriziraju postoje\xc4\x87a opti\xc4\x8dka vlakna teoretski nastaju zbog malih ne\xc4\x8disto\xc4\x87a unutar stakla, a ne zbog unutra\xc5\xa1njih ograni\xc4\x8denja samoga stakla. Predvidjeli su da se gubici svjetlosti koja putuje vlaknom mogu drasti\xc4\x8dno smanjiti sa 1000 dB/km na manje od 20 dB/km. \xc4\x8clanak Kao-Hockham inspirirao je veliki broj istra\xc5\xbeiva\xc4\x8da da po\xc4\x8dnu tra\xc5\xbeiti opti\xc4\x8dka vlakna malih gubitaka. 1970. na Corning Glass Works su Donald Keck, Peter Schultz i Robert Maurer uspje\xc5\xa1no napravili prvo opti\xc4\x8dko vlakno du\xc5\xbeine stotinu metara s niskim gubitcima, manje od 20 dB/km i kristalne \xc4\x8disto\xc4\x87e kakvu su predlo\xc5\xbeili Kao i Hockham. Kako je \xc4\x8disto\xc4\x87a vlakna od metala bio glavni uvjet za smanjenje gubitaka, opti\xc4\x8dka vlakna tako visokog stupnja prozirnosti nisu se mogla izra\xc4\x91ivati uobi\xc4\x8dajenim metodama nego kemijskim putem realizacijom \xc4\x8distog silicijevog stakla SiO\xe2\x82\x82 u svrhu kori\xc5\xa1tenja u komercijalne svrhe izvan laboratorija._NEWLINE_1985. na engleskom Sveu\xc4\x8dili\xc5\xa1tu u Southamptonu, fizi\xc4\x8dar S.B. Poole otkriva da dodavanjem male koli\xc4\x8dine elementa erbija u staklo od kojeg se izra\xc4\x91uju opti\xc4\x8dka vlakna mogu\xc4\x87e je napraviti poja\xc4\x8dala koja imaju samo opti\xc4\x8dke elemente. Kratki, stakleni pramen dopiran erbijem ugra\xc4\x91en u opti\xc4\x8dko vlakno, kada primi energiju od vanjskog svjetlosnog izvora pona\xc5\xa1a se kao laser, poja\xc4\x8davaju\xc4\x87i na takav na\xc4\x8din opti\xc4\x8dki signal bez kori\xc5\xa1tenja elektronike. Pooleove kolege u Southamptonu, David Payne, P.J. Mears i Emmanuel Desurvire iz Bell Labs-a po\xc4\x8deli su primjenjivati otkri\xc4\x87e na prakti\xc4\x8dna poja\xc4\x8dala signala u opti\xc4\x8dkim vlaknima. 1991. istra\xc5\xbeiva\xc4\x8di iz Bell Labs-a pokazali su da potpuno opti\xc4\x8dki sistemi mogu imati 100 puta ve\xc4\x87i kapacitet od sistema s elektronskim poja\xc4\x8dalima. U kratkom su roku europske i ameri\xc4\x8dke komunikacijske tvrtke postavile potpuno nove opti\xc4\x8dke kabele preko Atlanskog i Pacifi\xc4\x8dkog oceana, te ih pustili u rad 1996.'