फाइबर ऑप्टिक्स, कांच या प्लास्टिक के पारदर्शी, लचीले फाइबर के माध्यम से प्रकाश संचारित करने की तकनीक। फाइबर, जिसे ऑप्टिकल फाइबर कहा जाता है, एक घुमावदार पथ पर प्रकाश को प्रसारित कर सकता है। समानांतर तंतुओं के बंडलों का उपयोग दुर्गम स्थानों को रोशन करने और उनका निरीक्षण करने के लिए किया जा सकता है। बहुत शुद्ध कांच के ऑप्टिकल फाइबर कुछ इंच या सेंटीमीटर से लेकर १०० मील (१६० किमी) से अधिक की दूरी पर प्रकाश को थोड़ा कम करके ले जाने में सक्षम होते हैं। ऐसे फाइबर युक्त केबल का उपयोग कुछ प्रकार की संचार प्रणालियों में किया जाता है। कुछ व्यक्तिगत रेशे मानव बाल से पतले होते हैं और 0.00015 इंच (0.004 मिमी) से कम व्यास के होते हैं।
फाइबर ऑप्टिक्स ऑप्टिकल घटना पर आधारित है जिसे पूर्ण आंतरिक परावर्तन के रूप में जाना जाता है। ऑप्टिकल फाइबर के सबसे सरल रूप के साथ, फाइबर के एक छोर में प्रवेश करने वाला प्रकाश फाइबर की सीमा से टकराता है और अंदर की ओर परावर्तित होता है। प्रकाश रेशे के दूसरे सिरे से बाहर निकलने तक ज़िगज़ैग परावर्तनों के क्रम में रेशे से होकर गुज़रता है। ऑप्टिकल फाइबर के अन्य रूपों को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि प्रकाश की ज़िगज़ैगिंग बहुत कम हो जाती है या वस्तुतः समाप्त हो जाती है।
आज बनाए गए अधिकांश ऑप्टिकल फाइबर में कम से कम दो भाग होते हैं: एक कोर जिसके माध्यम से प्रकाश का संचार होता है और एक सुरक्षात्मक आवरण (या तो कांच या प्लास्टिक) जो कोर को घेरता है और प्रकाश को कोर से लीक होने से रोकने में मदद करता है। क्लैडिंग झुकती है या अंदर की ओर परावर्तित होती है जो प्रकाश की किरणें इसकी आंतरिक सतह से टकराती हैं। एक संसूचक, जैसे प्रकाश संवेदी उपकरण या मानव आँख, तंतु के दूसरे छोर पर प्रकाश प्राप्त करता है।
ऑप्टिकल फाइबर बंडल या तो सुसंगत या असंगत होते हैं। एक सुसंगत बंडल में, तंतुओं को व्यवस्थित किया जाता है ताकि छवियों के साथ-साथ रोशनी को भी प्रसारित किया जा सके। असंगत बंडलों में, तंतु किसी विशेष तरीके से व्यवस्थित नहीं होते हैं और केवल रोशनी संचारित कर सकते हैं। ऑप्टिकल फाइबर दो प्रकार के होते हैं: सिंगल-मोड फाइबर और मल्टी-मोड फाइबर। सिंगल मोड फाइबर को वाहक के रूप में एकल किरण के संचरण के लिए डिज़ाइन किया गया है और लंबी दूरी पर उच्च गति सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए उपयोग किया जाता है। उनके पास मल्टी-मोड फाइबर की तुलना में बहुत छोटे कोर होते हैं, और वे केवल फाइबर की धुरी के साथ प्रकाश स्वीकार करते हैं। छोटे लेजर सीधे फाइबर में प्रकाश भेजते हैं।
लाइट सिग्नल को कम किए बिना सिस्टम के भीतर फाइबर को जोड़ने के लिए लो-लॉस कनेक्टर का उपयोग किया जा सकता है। ऐसे कनेक्टर फाइबर को डिटेक्टर से भी जोड़ते हैं। मल्टी-मोड फाइबर को कई प्रकाश किरणों को ले जाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। सिंगल-मोड फाइबर की तुलना में उनके पास बहुत बड़ा कोर व्यास है, और वे विभिन्न कोणों से प्रकाश स्वीकार करते हैं। मल्टी-मोड फाइबर सिंगल-मोड फाइबर की तुलना में अधिक प्रकार के प्रकाश स्रोतों और सस्ते कनेक्टर का उपयोग करते हैं। इनका उपयोग ज्यादातर कम दूरी पर संचार के लिए किया जाता है।
ऑप्टिकल फाइबर के उपयोग असंख्य हैं। चिकित्सा में, ऑप्टिकल फाइबर चिकित्सकों को सर्जरी किए बिना छोटे चीरों के माध्यम से शरीर के अंदर देखने और काम करने में सक्षम बनाता है। इनका उपयोग शरीर में खोखले अंगों के आंतरिक भाग को देखने के लिए एंडोस्कोप उपकरणों के लिए किया जाता है। अधिकांश एंडोस्कोप में फाइबर के दो सेट होते हैं: असंगत तंतुओं की एक बाहरी रिंग जो प्रकाश की आपूर्ति करती है, और एक आंतरिक सुसंगत बंडल जो छवि को प्रसारित करता है। एंडोस्कोप को विशिष्ट क्षेत्रों में देखने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, चिकित्सक घुटनों, कंधों और अन्य जोड़ों की जांच के लिए आर्थोस्कोप का उपयोग करते हैं। कुछ मॉडलों में, तंतुओं का एक तीसरा सेट एक लेज़र बीम को प्रसारित करता है जिसका उपयोग रक्तस्राव को रोकने या रोगग्रस्त ऊतक को जलाने के लिए किया जाता है। ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग करके शरीर के तापमान को मापा जा सकता है। उनका उपयोग रक्त वाहिकाओं में शीघ्रता से डालने के लिए भी किया जा सकता है,रक्त रसायन का सटीक विश्लेषण।
वैज्ञानिक अनुसंधान और निर्माण में, फाइबर ऑप्टिक उपकरण खतरनाक क्षेत्रों, वैक्यूम कक्षों और मशीनों के भीतर सीमित स्थानों से प्रकाश ले जाते हैं। कुछ उपकरण संवेदन उपकरण के रूप में ऑप्टिकल-फाइबर कॉइल का उपयोग करते हैं; दबाव, तापमान, या किसी अन्य स्थिति में परिवर्तन से उत्पन्न फाइबर में परिवर्तन फाइबर के माध्यम से प्रसारित प्रकाश के गुणों में एक मापनीय परिवर्तन का कारण बनता है। ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग उद्योगों में तापमान, दबाव, त्वरण और वोल्टेज को मापने के लिए किया जाता है।
फाइबर-ऑप्टिक संचार प्रणालियों के कई फायदे हैं जो उन्हें पारंपरिक तांबे के केबलों का उपयोग करने वाली प्रणालियों की तुलना में अधिक कुशल बनाते हैं। उनके पास बहुत बड़ी सूचना-वहन क्षमता है, वे विद्युत हस्तक्षेप से परेशान नहीं हैं, और कॉपर-केबल सिस्टम की तुलना में कम एम्पलीफायरों की आवश्यकता होती है। एक संचार प्रणाली के हिस्से के रूप में, एक ऑप्टिकल फाइबर प्रकाश संकेतों के रूप में आमतौर पर प्रकाश की चमक के रूप में सूचना प्रसारित करता है। सिग्नल फाइबर के एक छोर पर एक छोटे अर्धचालक लेजर या प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) द्वारा उत्पन्न होते हैं और दूसरे छोर पर एक प्रकाश-संवेदनशील डिवाइस द्वारा पता लगाया जाता है। एक ऑप्टिकल-फाइबर केबल समान आकार के विद्युत केबल की तुलना में बहुत अधिक जानकारी संचारित कर सकता है। ऑप्टिकल-फाइबर केबल का एक प्रमुख अनुप्रयोग टेलीफोन स्विचिंग कार्यालयों को जोड़ने में है।कई संचार कंपनियों ने दुनिया भर में जानकारी प्रदान करने के लिए महाद्वीपों और महासागरों के नीचे फाइबर-ऑप्टिक केबल के बड़े नेटवर्क स्थापित किए हैं।
फाइबर ऑप्टिक्स का पहला अध्ययन 1800 के दशक के अंत में किया गया था, लेकिन व्यावहारिक विकास 1950 के दशक की शुरुआत तक शुरू नहीं हुआ था। फाइबर ऑप्टिक्स का विकास 1960 के दशक की शुरुआत में लेज़रों की शुरुआत और 1970 में बहुत शुद्ध ग्लास के पहले ऑप्टिकल फाइबर के उत्पादन से हुआ था। फाइबर ऑप्टिक्स का व्यावसायिक उपयोग, विशेष रूप से संचार प्रणालियों में, 1980 के दशक में तेजी से विकसित हुआ।
