광섬유의 역사와 원리 응용분야 ㅣ Total internal reflection내부전반사

#광섬유#통신#다니엘콜라돈#찰스K
광섬유는 현대 통신 및 데이터 전송을 혁신한 기술로, 얇은 유리나 플라스틱 섬유의 형태로 빛 펄스를 통해 정보를 전송하는 것을 포함합니다.
광섬유의 역사는 몇 세기에 걸쳐 이어졌지만, 그 실용적인 응용은 지난 몇 십 년 동안 두드러지게 나타났습니다.
광섬유의 역사
초기 개념 (1790년대-1840년대)
빛을 매체를 통해 안내하는 개념은 스위스 물리학자 다니엘 콜라돈이 1790년대에 물 스트림을 통한 빛 안내를 시연한 때로 거슬러 올라갑니다.
그러나 이 초기 실험들은 통신에는 실용적이지 않았습니다.
전적 내부 전반사 (19세기)
전적 내부 전반사 원리는 19세기에 발견되었습니다. 이것이 광섬유 기술의 기초가 되었습니다.
1870년에 영국의 엔지니어이자 발명가인 존 타인달은 빛을 곡선으로 굴절된 물을 통해 안내하는 것을 시연함으로써 빛을 고체 물질을 통해 안내하는 개념의 기초를 마련했습니다.
초기 광섬유 연구 (20세기)
20세기 초에는 고체 유리 섬유를 통해 빛을 전송하는 실험을 하는 과학자들이 나타났습니다.
인도의 물리학자 C.V. 라만과 미국의 물리학자 알버트 미첼슨이 주목할 만한 연구를 진행했지만, 이 초기 광섬유는 큰 손실을 가지고 있어 실용성이 제한되었습니다.
저손실 광섬유의 발명 (1960년대)
광섬유 기술의 획기적인 발전은 1960년대에 낮은 손실 광섬유의 개발로 이루어졌습니다.
미국의 물리학자 찰스 K. 카오와 영국의 엔지니어 조지 A. 호컴은 유리 섬유에서 신호 손실을 이해하고 줄이는 연구에 대한 선구적인 업적으로 인정받고 있습니다.
특히 카오는 광섬유에 관한 그의 연구로 2009년 노벨 물리학상을 수상했습니다.
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