[외계인으로부터 훔친 기술] 광섬유의 원리

이런 생각을 어떻게 했을까 의문이 드는 기술들이 있습니다.

 

이전에 없었는데 갑자기 누군가 발명을 하고 사람들이 편리하게 이용하는 기술을 외계인으로부터 훔친, 또는 외계인을 고문해서 훔친 기술이라고 표현합니다.

 

광섬유가 처음 실생활에 사용될때 사람들이 했던 말입니다.

 

광섬유는 전선에 전기가 흐르는 것 처럼 빛을 흘러가게 해서 필요로 하는 곳까지 보내는 기능을 합니다. 

 

전기가 도체를 통해 전달되는 것은 오래전 부터 알고 있었지만, 빛은 직진하는 성질이 있어 빛을 전달하는 재료를 찾기는 힘들었습니다.

 

 

 

빛은 유리나 물처럼 공기보다 굴절률이 큰 물질(n2)에서 공기(n1)로 직진할때 임계각보다 큰 각도로 입사하면 모두 반사되는 현상이 생기는데 이를 전반사라고 합니다.

 

 

 

굴절률이 큰 물질(n2)의 양쪽면에 굴절률이 상대적으로 작은 물질(n1)로 구성하면, 임계각보다 큰 각도로 입사한 빛은 모두 반사되며 굴절률이 큰 물질(n2) 내부를 흘러가게 됩니다.

 

이러한 것을 웨이브 가이드(Wave Guide)라고 하며, 광센서나 광연결, 광스위치 등에 사용됩니다.

 

광섬유는 굴절률이 큰 물질(n2)의 모든면에 굴절률이 상대적으로 작은 물질(n1)로 구성합니다.

 

긴 섬유 형태로 굴절률이 큰 물질(n2)인 코어(core)를 형성하고 그 둘레를 굴절률이 상대적으로 작은 물질(n1)인 클래드(clad)로 구성합니다.

 

그러면 임계각보다 큰 각도로 입사한 빛은 모두 반사되며 코어(n2) 내부를 흘러가게 됩니다.

 

 

주변에서 사용되고 있는 광섬유는 광통신 및 내시경이 대표적입니다.