光纖的發明過程是......

比頭髮還細的光導管

光纖原名「光學玻璃纖維」。從外表看來，它只是一條比頭髮還要細長、柔軟而又透明的玻璃絲。但是把一束光纖放在小燈泡上面，燈光卻可清楚的傳到光纖的另一端去：我們在百貨公司常可看見閃閃爍爍、宛如星光點點的裝飾燈，就是利用光纖來做光導管的。



貝爾的光話機

西元1880年，發明電話的貝爾，發現光束也可以傳送聲音，他把這種裝置稱為「光話機」。但是，用光來傳播聲音要比藉著棉線、電線來傳遞困難多了。電線架在電線杆上，可以不受天氣、地形的影響，聲音訊號傳個幾十公里，一樣清清楚。用光來傳音訊，可就沒這麼方便了。空氣中的雨滴霧氣、地上的大樓高山都會阻礙光的前進。即使萬里無雲的時候，光線也傳不了多遠，因為能量很快的就會減弱了。

光纖的發明和構造

有沒有一種物質，能夠讓光在裡頭可以傳得很遠，又消耗不了多少能量呢？一九六六年美國國際電話電報公司（ITT）的工程師終於發現，精純的玻璃纖維可以傳遞光學訊號。經過無數工程師的研究改進後，光學訊號已經可以在光纖中清楚的傳遞數公里。這就好像說光線可以穿透數公里厚的玻璃一樣，簡直不思議。

光纖是怎麼構成的呢？光纖的中心是一條纖細、純淨的玻璃絲（稱為核心層），外面再包覆著一層折射率較小的尼龍絲（稱為外殼）製成的。這種構造很像電視遊樂器的電纜線一樣，因此我們也把光纖稱為光纖電纜。


光纖通信的優點

今天，電話系統的銅電線已經逐漸被光纖電纜取代。橫渡大西洋的光纖電纜早在1980年就埋設完成。我國也早於民國84年完成連接日本、台灣、星馬的海底光纖電纜。光纖這麼受歡迎，當然有它獨特的優點：首先，光纖製造成本、粗細等都遠低於銅電纜線：一束一千五百二十八條的光纖束，它的粗細和一般的電纜線一樣，價格卻便宜多了。

其次，光纖搭載光訊號的能力大於一般的電纜線：一條光纖可以同時傳播很多不同的訊號，而不會互相干擾。這就好像都市裡的高架道路，把原本的一條馬路擴充成好幾層，可以同時通過好幾線道的車子一樣。

最重要的是：用光纖通訊，不易被外來電訊干擾，更不易被竊聽。

內科醫生的透視眼──內視鏡

光纖也用於影像的傳送。我們到醫院照胃鏡、大腸鏡。醫生不用開刀，就可以從螢光幕裡看見我們身體內臟的情況，都是靠光纖電纜的幫助。使用光纖電纜，也使得核電廠的工程師可以在安全距離之外，來監督核電廠的運轉。

在印度出生長大的卡帕尼，雖然從小接受的教導是：光只能直線前進，但他決心挑戰這個觀念。一九五六年，當他撰寫完相關的論文後，便開始以「光纖」一詞來形容成束可以傳輸影像的玻璃纖維。所謂光纖，其實是一種又細又柔軟的材料，比頭髮還要幼細，光束通過這纖維可以傳遞訊息，其前進的路線是「之」字形或呈彎曲狀的，高速的光纖應用在通訊上，是數十年後的事情了。