אין לכם מושג מהם סיבים אופטיים? תאמינו לנו שאתם רוצים לדעת

סיב אופטי. מה המושג הזה אומר לכם? משהו שמתקשר לתעבורה של נתונים דיגיטליים, אך סביר להניח שלא יותר מכך. מדי מספר חודשים, שבה התקשורת ועוסקת בסוגיית פריסת הסיבים ו'מפמפת' לנו ללא סוף כי מדובר על בשורה צרכנית נהדרת, אולם למרבית הציבור ההדיוט אין רבעו של מושג במה מדובר. עצם החיבור בין כבל להולכה חשמלית לבין היבט האופטיקה, הופך את כל העניין לסבוך ומצריך על פניו, לימודי תואר בפיזיקה. אז צללנו לעומקו של המושג וחקרנו עבורכם. להלן, כל מה שרציתם לדעת על סיב אופטי, ומעולם לא היה לכם מספיק זמן לפנות בשביל לחקור את הנושא:

סיב אופטי הוא אמצעי להעברת תקשורת שנמנה על תחום 'התקשורת האופטית', שזה למעשה, מינוח כוללני לכל צורה של תקשורת המשתמשת באור נראה או בקרינה אלקטרומגנטית בתדרים שאינם בתחום הנראה כנושא המידע בשידור. רובן ככולן של מערכות התקשורת האופטיות, מורכבות משלושה אלמנטים הכרחיים: משדר אופטי שתפקידו להפוך את המידע לאור; המתווך שנועד להעביר את המידע ליעדו ולבסוף - המקלט, האמצעי שמקבל את המידע האופטי ביעד.

ולא, זה לא מצטלצל לכם סתם מוכר: גם הרדיו הוא מכשיר תקשורת אופטי, אך בזה פחות או יותר תם הדמיון בין השניים. רדיו אינו מתבסס על אור נראה אלא על קרינה אלקטרומגנטית באורכי גל ארוכים בהרבה (גלי רדיו). עכשיו, בחזרה לסיב האופטי: בפשטות, מדובר בסיב שעשוי לרוב מזכוכית, שמאפשר העברה של אור מקצה אחד לקצה שני, זאת תוך שימוש בעיקרון פיזיקלי שעונה לשם "החזרה גמורה של קרן אור". במילים אחרות וברורות יותר: זו תופעה שבה קרני אור מוחזרות במלואן ממשטח בין שני תווכים. בפועל אור שחודר לקצה אחד של סיב אופטי מוחזר מדפנות הסיב פעמים רבות, ויוצא מהקצה השני.

בנוסף, הסיב מורכב מליבה (core) ומעטפת (cladding) ששתיהן שקופות. מקדם השבירה של הליבה גבוה מעט מזה של המעטפת החיצונית ובכך יוצר מצב בו קרני האור "לכודות" בתוך הסיב ונעות לאורכו גם בפניות או בפיתולים. מעבר לזה: הסיב אינו פולט קרינה אלקטרומגנטית ולכן קשה מאוד להאזין לו או לגלות מידע שעובר על גביו.

תמיכה ביכולות רוחב הפס גבוהות יותר. כלומר, הוא יכול להעביר יותר נתונים, בפחות זמן, או במילים אחרות - גלישה יותר מהירה ובעיקר רציפה שמאפשרת הפעלה של שירותי הסטרימינג בצורה חלקה בזמן הצפייה הישירה, צפייה בטלוויזיה חכמה באופן רציף וללא הפרעות גם בטכנולוגיית K8, עבודה מהבית בנוחות גם אם יש משתמשים נוספים ברשת הביתית וכו'.

המאפיינים הפיזיקליים של סיבים אופטיים, בשילוב עם מגוון יכולות החישה והשליטה מרחוק, הופכים את הסיבים האופטיים לטכנולוגיה אטרקטיבית עבור יישומים רפואיים וביו-רפואיים. לדוגמה, גילו לכם חלילה גידול בראש והמנתח מעניין לצפות בו מקרוב. אפשרות אחת, היא לנסר לכם את הגולגולת, ולצפות בנעשה בתוך המוח. אפשרות שניה, בטוחה ויעילה הרבה יותר, היא לבצע חתך קטן ולהכניס מבעדו סיב דקיק. למעשה, מדובר על תחום האנדוסקופיה שמהווה שם כללי לבדיקות העושות שימוש במכשירי אנדוסקופ שונים. המכשיר בו משתמשים, כאמור, נקרא אנדוסקופ, והוא בנוי מסיבי זכוכית אשר מאפשרים מעבר של אור (סיבים אופטים) - סיבים אלו מוקפים במעטפת מחומר פלסטי. באנדוסקופ קיימים מספר פתחים אשר דרכם מתאפשר מעבר של מכשיר לצורך ביצוע טיפולים ולקיחת דגימה מהאזור הנבדק. כך למשל, אנדוסקופיה גניקולוגית של הנרתיק וצוואר הרחם תקרא קולופוסקופיה.

מחקר חדשני שפורסם לאחרונה הראה שסיבי תקשורת אופטיים מסוגלים לספק התרעה מוקדמת מפני רעידת אדמה. "המשמעות היא תוספת שניות קריטיות של התרעה מפני רעידות הרסניות", אומר ד"ר צחי ליאור מהמכון למדעי כדור הארץ של האוניברסיטה העברית בשיתוף צוות חוקרים בינלאומי, הוא הראה שסיבי תקשורת אופטיים מסוגלים לספק את ההתרעה. הממצאים פורסמו לאחרונה בכתב העת Scientific Reports מבית Nature, לפיהם רעידות בקרקעית הים יתגלו עד כחצי דקה מוקדם יותר בהשוואה למצב היום. העתיד מבטיח עוד יותר: חוקרים מהאוניברסיטה הטכנית של דנמרק הצליחו לקבוע שיא חדש במהירות העברת מידע של 1.83Pb/s (פטה-ביט לשנייה) על גבי סיב אופטי בודד למרחק של 7.9 ק"מ, מהירות הגבוהה יותר מכלל מהירות האינטרנט העולמית כיום.

בשנים האחרונות, יותר ויותר צרכנים אודיופילים, עושים שימוש בכבלים אופטיים לצורך טיוב איכות הסאונד במערכת השמע הביתית. על פי הערכות של פורום היבוא, במהלך שנת 2022, חלה עליה בשיעור של 19% בהיקף יבוא כבלים אופטיים לישראל. כמו כן, בצד העלייה בביקוש, חלה ירידה בשיעור של 17% בעלות המוצר. "אנו רואים מספר מגמות בתחום הסיבים האופטיים, ובכלל זה עליה באיכות המוצרים, לצד הרחבה משמעותית של מספר היצרנים, ובהתאם גם תחרות - שהובילה לירידה במחיר".