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지난 20여 년 동안 광섬유 회선이 장거리 전화 산업을 장악하고 변혁을 가져왔습니다. 광섬유는 또한 전 세계 인터넷 보급에 큰 역할을 합니다. 광섬유가 장거리 전화 및 인터넷 트래픽에서 구리선을 대체하면 비용이 크게 절감됩니다.
광섬유 케이블의 작동 원리를 이해하려면 엄청나게 긴 빨대나 유연한 플라스틱 파이프를 상상해 보세요. 예를 들어, 몇 마일 길이의 파이프를 상상해 보세요. 이제 파이프의 안쪽 표면이 완벽한 거울로 코팅되어 있다고 상상해 보세요. 이제 파이프의 한쪽 끝을 들여다보고 있다고 상상해 보세요. 몇 마일 떨어진 반대쪽 끝에서 친구가 손전등을 켜서 파이프에 비춥니다. 파이프 내부가 완벽한 거울이기 때문에 손전등의 빛은 파이프의 측면에서 반사되고(파이프가 휘어지고 꼬여도) 반대편에서 볼 수 있습니다. 친구가 모스 부호 방식으로 손전등을 켜고 끄면 파이프를 통해 친구와 소통할 수 있습니다. 이것이 광섬유 케이블의 핵심입니다.
거울로 된 튜브로 케이블을 만드는 것도 가능하겠지만, 부피가 크고 튜브 내부를 완벽한 거울로 코팅하는 것도 어려울 것입니다. 따라서 실제 광섬유 케이블은 유리로 만들어집니다. 유리는 매우 순수해서 수 마일 길이라도 빛이 통과할 수 있습니다 (수 마일 두께의 창문도 여전히 투명하게 보일 정도로 투명한 유리를 상상해 보세요). 유리는 머리카락 두께와 비슷한 매우 얇은 가닥으로 뽑힙니다. 그런 다음 유리 가닥에 두 겹의 플라스틱을 코팅합니다.
유리에 플라스틱 코팅을 하면 유리 가닥 주변에 거울과 같은 효과를 얻을 수 있습니다. 이 거울은 튜브 내부에 완벽한 거울 코팅을 했을 때처럼 전반사를 일으킵니다. 어두운 방에서 손전등과 창문을 함께 비추면 이러한 반사 현상을 경험할 수 있습니다. 창문에 손전등을 90도 각도로 비추면 유리를 바로 통과합니다. 그러나 손전등을 매우 완만한 각도(유리와 거의 평행)로 비추면 유리가 거울 역할을 하여 광선이 창문에서 반사되어 방 안 벽에 닿는 것을 볼 수 있습니다. 광섬유를 통과하는 빛은 이처럼 완만한 각도로 반사되어 광섬유 내부에 완전히 머뭅니다.
광섬유 케이블을 통해 전화 통화를 전송하려면 아날로그 음성 신호가 디지털 신호로 변환됩니다(자세한 내용은 아날로그 및 디지털 녹음 작동 방식 참조). 파이프 한쪽 끝에 있는 레이저가 켜졌다 꺼졌다 하면서 각 비트를 전송합니다. 단일 레이저를 사용하는 최신 광섬유 시스템은 초당 수십억 비트를 전송할 수 있으며, 레이저는 초당 수십억 번 켜졌다 꺼질 수 있습니다. 최신 시스템은 서로 다른 색상의 여러 레이저를 사용하여 여러 신호를 동일한 광섬유에 연결합니다.
현대식 광섬유 케이블은 신호를 상당히 먼 거리, 약 60마일(100km)까지 전송할 수 있습니다. 장거리 회선에는 40~60마일마다 장비 창고가 있습니다. 이 창고에는 신호를 수신하여 최대 강도로 다음 구간으로 재전송하는 장비가 있습니다.
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