Не на пустом месте возникла концепция оптоволокна, поскольку каждый может увидеть ее суть в собственной ванной. При включенном свете и открытом кране с водой можно увидеть светлое пятно, образующееся в месте, в котором струя разбивается о раковину. Удалось установить то, что часть света, попавшего в воду, благодаря внутреннему  напряжению, оказывается «заперта» и освобождается лишь на конце струи.

Передача света по проводам

Еще в XIX веке у ученых возникла идея,  что свет может передаваться по проводам. К примеру, Грэм Бэлл в 1880 году запатентовал оптический телефон – абсолютно фантастическое устройство по тем временам. В этом приборе луч света направлялся на зеркало, способное вибрировать от голоса. Возникающие световые колебания  должны были передаваться на ресивер пользователя по специальным оптическим каналам. Для того, чтобы реализовать эту и большинство  иных фантастических идей  ученые занялись поиском подходящих световодов. В начале XX века в виде таковых начали применяться изогнутые стеклянные провода, но с ними возникало много проблем.

С одной стороны, такие провода имели низкую прозрачность, поскольку внутри них довольно быстро угасала электромагнитная волна. С другой стороны, если у такого стеклянного волокна поверхность оказывалась поцарапанной, то свет начинал «убегать» из провода через повреждение. Вторую проблему удалось решить довольно быстро, волокна начали плакировать, т.е. наносить слой металла. От первой проблемы не удавалось избавиться длительное время, поскольку в ранних образцах волокон показатель угасания сигнала составлял 1000 децибел на один километр. Это означало то, что на входе только  1%  от света мог добраться до конца канала длиной всего 20 м. Между прочим,  этого  было  достаточно, чтобы первые эндоскопы появились в медицине.

Физики не могли установить причины такого поведения волокна до тех пор, пока не была издана работа Чарльза Као в 1966 году. Британец китайского происхождения теорию в ней излагал на 8-ми страницах. Согласно этой теории, ионы металлов, содержащиеся в стекле, были виновниками ослабления. Эту работу можно назвать революционной из-за нескольких причин. Во-первых, исследователи после обнаружения причин ослабления, начали семимильными шагами  продвигаться в направлении его снижения. Во-вторых, Кай со своим коллегой Хокамом разработал целую теорию работы оптического волокна, включающую характеристики материала в себя, что ранее отсутствовало в трудах предшественников. В-третьих, Као удалось найти плавленый кварц – наиболее подходящий материал для изготовления оптоволокна. Као своей теорией удалось опередить время, поскольку в то время совершенно не могли работать с этим материалом.

В 1975 году в Великобритании впервые установили коммерческую оптоволоконную сеть, а через несколько десятилетий весь мир, в действительности, оказался в паутине этих сетей – линии передач, способные обеспечить, например, работу интернета, удалось протянуть через океаны. Сейчас именно такой тип волокон используют для того, чтобы линии связи проложить на дальние расстояния.