광섬유 통신

Optical fiber communication

머리카락처럼 가는 유리실 속에 빛을 가둬 멀리 보내는 비결은 무엇일까요?

무슨 일이 일어났나

광섬유는 가운데 유리(심)를 굴절률이 조금 작은 유리(껍질)가 감싼 가는 실입니다. 빛이 경계에 아주 비스듬히 부딪히면 밖으로 나가지 못하고 모두 되튀는 전반사가 일어납니다.

시뮬레이터에서 굴절률 1.52(FSU 표의 크라운 유리 값)인 유리에서 공기(1)로 나가는 경계의 임계각은 41.1° 입니다. 들어오는 각을 50° 로 두면 빛이 모두 되돌아옵니다.

빛은 심 안에서 지그재그로 전반사를 되풀이하며 휘어진 실을 따라갑니다.

1970 년 코닝의 마우러 · 슐츠 · 켁은 아주 맑은 유리로, 1 km 에 약 20 dB 만 잃는 통신용 저손실 광섬유를 처음 만들었습니다(IEEE 기록).

💡 생활 속 예시

  • 집 인터넷의 «광랜» 은 동네까지 광섬유로 빛 신호를 실어 옵니다.
  • 수영장 물속에서 물 위를 비스듬히 올려다보면 바깥 대신 물속 모습이 거울처럼 비쳐 보이는데, 이것도 물과 공기 경계의 전반사입니다.

어떤 부품이 무엇을 하나

  • 심(코어) — 빛이 지나가는 가운데 유리입니다.
  • 껍질(클래딩) — 굴절률이 조금 작아 경계에서 빛을 전반사시킵니다.
  • 보호 피복 — 가는 유리실이 꺾이거나 긁히지 않게 감쌉니다.
  • 레이저 · 빛 검출기 — 양 끝에서 전기 신호를 빛 깜빡임으로, 다시 전기로 바꿉니다.
  1. 보내는 쪽에서 전기 신호(0 · 1)를 레이저 빛의 깜빡임으로 바꿉니다.
  2. 빛이 심으로 들어가 경계에 임계각보다 비스듬히 닿습니다.
  3. 경계마다 전반사로 되튀며 실을 따라 나아갑니다.
  4. 받는 쪽 검출기가 빛의 깜빡임을 다시 전기 신호로 바꿉니다.

확인된 값

통신용 저손실 광섬유를 처음 만든 해 — 코닝(Maurer · Schultz · Keck)
1970 출처
그때 목표로 삼은 광섬유 감쇠(1 km 에 약 20 dB)
20 dB/km 출처
크라운 유리의 굴절률(FSU 굴절률 표)
1.52 출처

교육과정에서는

  • 한국 2022 · 전자기와 양자 · 빛과 정보 통신 [12전자02-05]
  • 한국 2022 · 통합과학1 · 과학의 기초 [10통과1-01-04]

출처

이어서 보기

같은 단원 · 통신과 정보

DATA & LICENSE

📚 데이터·이미지 출처와 라이선스

자세한 출처 원칙 보기 →
① 시뮬레이터·그림: 직접 만듦

움직이는 실험과 그림은 이 사이트가 직접 만들었습니다. 다른 곳의 시뮬레이터나 그림을 가져오지 않습니다. 사진은 NASA·NOAA·USGS(퍼블릭 도메인)와 공공누리 제1유형 자료만, 출처와 함께 씁니다.

② 사실·숫자: 공식 기관·교재

연도·숫자·이름은 NIST·NASA·NOAA·USGS·기상청·PDG·노벨재단 같은 공식 기관과 공개 교재에서 직접 확인한 것만 우리 말로 옮기고, 쪽마다 출처 주소를 적습니다. 위키백과·나무위키·블로그는 출처로 쓰지 않습니다.

③ 교육과정

2022 개정 과학과 교육과정과 영국·호주·일본 교육과정에서 그 내용이 어디에 나오는지 함께 적습니다.

④ 실시간 자료

지진·이산화 탄소·오로라 같은 실시간 판은 기관이 낸 자료를 받은 시각과 함께 그대로 보여 주고, 우리가 예보하지 않습니다.

전문가 감수 모집 중 · 공식 출처(영문)를 인용해 정리

© 2026 science.temwasseo.com · All rights reserved.

AD · 320×50