Optische vezel is een dunne, flexibele, transparante vezel die licht tussen twee uiteinden doorlaat. Het is gemaakt van een kern van glas of plastic, omgeven door een bekleding van materiaal met een lagere brekingsindex. De bekleding helpt het licht tot de kern te beperken, waardoor de vezel licht over lange afstanden kan doorgeven zonder al te veel kracht te verliezen.
Optische vezels worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen, waaronder telecommunicatie, gegevensopslag, medische beeldvorming en detectie. In de telecommunicatie worden optische vezels gebruikt om spraak- en datasignalen over lange afstanden te verzenden. Bij gegevensopslag worden optische vezels gebruikt om opslagapparaten met computers te verbinden. Bij medische beeldvorming worden optische vezels gebruikt om licht van en naar medische instrumenten over te brengen. Bij detectie worden optische vezels gebruikt om fysische, chemische en biologische eigenschappen te detecteren en te meten.
Optische vezels werken door gebruik te maken van een fenomeen dat *totale interne reflectie* wordt genoemd. Totale interne reflectie vindt plaats wanneer licht zich verplaatst van een materiaal met een hoge brekingsindex naar een materiaal met een lagere brekingsindex. Wanneer dit gebeurt, wordt het licht teruggebogen naar het materiaal met een hoge brekingsindex. Dit proces wordt herhaald telkens wanneer het licht het grensvlak tussen de kern en de bekleding van de optische vezel bereikt. Op deze manier kan het licht door de optische vezel reizen zonder al te veel stroom te verliezen.
De brekingsindex van een materiaal is een maatstaf voor de optische dichtheid ervan. Hoe hoger de brekingsindex, hoe dichter het materiaal. De kern van een optische vezel heeft een hogere brekingsindex dan de bekleding. Dit verschil in brekingsindex schept de voorwaarden die nodig zijn voor totale interne reflectie.
Optische vezels zijn doorgaans gemaakt van glas of plastic. Glasvezels bieden betere optische prestaties dan kunststofvezels, maar zijn ook duurder en kwetsbaarder. Kunststofvezels zijn goedkoper en flexibeler, maar hebben een hogere demping (dat wil zeggen dat ze meer licht verliezen over lange afstanden).
De kern van een optische vezel is doorgaans bedekt met een dunne laag materiaal die een *buffercoating* wordt genoemd. De buffercoating beschermt de kern tegen beschadiging. De optische vezel kan ook een buitenmantel hebben, die is gemaakt van een duurzamer materiaal zoals PVC.
Optische vezels worden doorgaans in lange lengtes vervaardigd en vervolgens op de gewenste lengte gesneden. De uiteinden van de optische vezels worden vervolgens gepolijst om eventuele ruwe randen te verwijderen. Vervolgens worden connectoren aan de uiteinden van de optische vezels bevestigd, zodat ze kunnen worden aangesloten op andere optische vezels of op optische apparaten.
Optische vezels zijn een veelzijdige en belangrijke technologie die in een grote verscheidenheid aan toepassingen wordt gebruikt. Ze bieden veel voordelen ten opzichte van traditionele metaaldraden, zoals een hoge bandbreedte, weinig verlies en immuniteit voor elektrische interferentie. |