במקום מוליך, דיאלקטרי

בשנת 1870 הדגים הפיזיקאי האנגלי ג'ון טינדאל חוויה מעניינת בהפצת האור דרך זרם מים. אור מקשת פחמן מוזר דרך עדשה לזרם מים. בגלל השתקפותם הפנימית המרובה של הקרניים בגבול של שני אמצעי תקשורת - מים ואוויר - זוהר המטוס לכל אורכו. זה היה מדריך האור הראשון - נוזל.

לאחר 35 שנה הציע מדען אחר, רוברט ווד, כי "ניתן להעביר אור ללא הפסדים גדולים מנקודה אחת לאחרת, תוך שימוש בהשתקפות הפנימית מקירות מקל זכוכית." אז הרעיון עלה סיבים שקופים מוצקים.

50 שנה חלפו מהופעתו של רעיון זה למימושו, עד שבסוף שנות החמישים הושגו סיבי זכוכית דו שכבתיים עם מדדי שבירה שונים: גדולים בחלק הפנימי וקטנים יותר בשכבה החיצונית. כמו בניסויים של Tyndall, בגלל השתקפויות מרובות בגבול של שני מדיות, קרן אור התפשטה לאורך הסיב מהקצה המשדר לקולט.

כאשר בשנת 1966 הושגה הנחה לגבי האפשרות להשתמש בסיבים אופטיים להעברת אותות תקשורת, עבור רבים זה נראה אוטופי. כאשר הועבר על גבי סיבים קיימים באותה תקופה, אפילו עשוי משקפיים אופטיים, קרן האור נחלשה כל כך מהר עד שהיא ממש מתה לאחר 10 מטרים.

איכות שידור הטלפון בקו נחשבת מספקת אם עוצמת האות בעת מעבר מקצה המשדר לקולט יורדת לא יותר מ- 1000 פעמים. לפיכך, ההפחתה המותרת של כוח האות לא תעלה על 30 דציבלים.

לצורך התנגדות של חומרים שונים משתמשים במדדים ספציפיים, במקרה זה ההתנחות מתייחסת ליחידה באורך קו. מקדם ההפחתה של משקפיים אופטיים שזמין באמצע שנות השישים היה 3,000 דציבלים לקילומטר. מכאן הערך לעיל של טווח השידור האפשרי עליהם.

גורל ההעברה האופטית של אותות דרך סיבי זכוכית היה תלוי בשאלה אם ניתן יהיה להשיג שקיפות כזו שתפחית משמעותית את מקדם ההנחתה.

תוצאות חיפוש תכליתיות חרגו מהתחזיות האופטימיות ביותר. כבר 10-15 שנים לאחר הניסויים הראשונים, ירידת האנרגיה בסיבים פחתה לערכים הדומים לאובדן בכבלים חשמליים. ממרחק התקשורת של סיבי זכוכית בעשרות מטרים אפשר היה לעבור לעשרות, ובטווח הארוך אפילו למאות קילומטרים.

כמו בקו התקשורת החשמלית, בנקודות בהן ההנחתה של האות האופטי מגיעה לגבול מקובל, מותקנים משחזרים חוזרים. בהם, האות האופטי ממיר תחילה לאות חשמלי, האחרון מוגבר עם שחזור צורתו המקורית (כלומר, מתחדש), ואז האות החשמלי מומר בחזרה לאופטי, אך כבר מוגבר, כלומר, מוחזר לכוחו המקורי. האות הזה הוא שמתפשט לאורך הקו אל המשחזר הבא.

לפיכך, נולד פיתרון רדיקלי לבעיית חיסכון בנחושת בכבלי תקשורת: הופיע תחליף לא-מתכתי אמיתי לחוטי מוליך נחושת.