เราสามารถสังเกตดอกไม้และพืชที่อยู่รอบๆ หรือแม้แต่โลกผ่านแสงได้ ไม่เพียงเท่านั้น แต่ผ่าน "แสง" เรายังสามารถส่งข้อมูลซึ่งเรียกว่าการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก นิตยสารไซแอนติฟิกอเมริกัน เคยกล่าวไว้ว่า "การสื่อสารด้วยไฟเบอร์เป็นหนึ่งในสี่สิ่งประดิษฐ์ที่สำคัญที่สุดนับตั้งแต่สงครามโลกครั้งที่สอง โดยไม่มี การสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก คงจะไม่มีอินเทอร์เน็ตและเครือข่ายการสื่อสารในปัจจุบัน -
การสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงเป็นวิธีการสื่อสารที่ใช้คลื่นแสงเป็นตัวพา และใช้ใยแก้วนำแสงหรือใยแก้วนำแสงเป็นสื่อในการส่งผ่าน ต้นกำเนิดของการสื่อสารแบบ "แสง" ในความหมายสมัยใหม่มีต้นกำเนิดมาจากโทรศัพท์แบบใช้แสงที่ประดิษฐ์โดย Bell in พ.ศ. 2423 โทรศัพท์แบบออปติกประกอบด้วยแหล่งกำเนิดแสงจากโคมไฟโค้ง ไมโครโฟนที่รับลำแสงเพื่อตอบสนองต่อเสียง และเครื่องรับที่คืนสัญญาณเสียงดั้งเดิม หลักการคือเสียงของผู้ส่งจะถูกแปลงเป็นสัญญาณแสง . หลังจากการส่งสัญญาณ เครื่องรับจะกลับสู่สัญญาณไฟฟ้า จากนั้นสัญญาณไฟฟ้าจะกลับคืนสู่การโทรด้วยเสียง
แม้ว่าการสื่อสารแบบ “แสง” จะมีการเริ่มต้นที่ดี แต่เป็นเวลานานแล้วที่เทคโนโลยีการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกยังไม่ได้รับการพัฒนาให้ดีนัก ประการแรก เนื่องจากไม่พบแหล่งกำเนิดแสงที่เหมาะสม ประการที่สอง ไม่มีสื่อที่ดีสำหรับการส่งสัญญาณแสงใน ในทศวรรษ 1960 การกำเนิดของเลเซอร์ทับทิมเป็นแรงบันดาลใจให้นักวิทยาศาสตร์ เลเซอร์มีข้อดีคือสเปกตรัมแคบ ทิศทางที่ดี และความสม่ำเสมอของความถี่และเฟสสูง ทำให้เลเซอร์เป็นแหล่งการสื่อสารใยแก้วนำแสงในอุดมคติ ในปี 1966 เกา ซอง ผู้ได้รับรางวัลโนเบลเสนอให้ใช้ใยแก้วควอทซ์ (เช่น ใยแก้วนำแสง ซึ่งเรียกว่า เป็นใยแก้วนำแสง) เป็นสื่อกลางในการสื่อสารด้วยแสง ตามทฤษฎีนี้ ในปี พ.ศ. 2513 บริษัท Corning ของสหรัฐอเมริกาใช้เงิน 30 ล้านดอลลาร์สหรัฐเพื่อผลิตตัวอย่างเส้นใยยาว 30 เมตรจำนวน 3 ตัวอย่าง ซึ่งเป็นเส้นใยชนิดแรกของโลกที่ใช้งานได้จริง คุณค่าของการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก ณ จุดนี้ เทคโนโลยีการสื่อสารใยแก้วนำแสงได้นำไปสู่การพัฒนาในฤดูใบไม้ผลิ
การสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงส่วนใหญ่ประกอบด้วยสามส่วน ได้แก่ ใยแก้วนำแสง เครื่องส่งสัญญาณแสง และตัวรับสัญญาณแสง โดยสรุป เครื่องส่งสัญญาณแบบออปติคัลสามารถแปลงสัญญาณดั้งเดิมเป็นสัญญาณออปติคัล ซึ่งถูกส่งไปยังตัวรับออปติคัลผ่านช่องสัญญาณไฟเบอร์ออปติก และสุดท้ายตัวรับออปติคัลจะคืนค่าสัญญาณที่ได้รับกลับเป็นสัญญาณดั้งเดิม
ผู้คนต่างทุ่มเทความพยายามในการพัฒนาเทคโนโลยีการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก เนื่องจากไม่เพียงแต่มีข้อได้เปรียบทางเทคนิคที่เหนือกว่าเท่านั้น แต่ยังมีความสามารถในการแข่งขันทางเศรษฐกิจที่แข็งแกร่งเมื่อเทียบกับวิธีการสื่อสารก่อนหน้านี้ ความถี่พาหะนำแสงที่ใช้สำหรับการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกอยู่ที่ 100 THz ซึ่งไกลมาก เกินความถี่ของไมโครเวฟตั้งแต่ 1 GHz ถึง 10 GHz ซึ่งหมายความว่าความจุข้อมูลของการสื่อสารด้วยแสงนั้นสูงกว่าระบบไมโครเวฟถึง 10,000 เท่า นอกจากนี้การสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกยังมีความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่ดีเช่นการป้องกัน เสียงพื้นหลังและการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งสามารถรับประกันความเป็นส่วนตัวและความปลอดภัยในการสื่อสารได้ในระดับหนึ่งและมีขนาดเล็กและง่ายต่อการวาง
ปัจจุบัน การสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครือข่ายการสื่อสาร อินเทอร์เน็ต และเครือข่ายเคเบิลทีวี กำลังพัฒนาไปในทิศทางของความเร็วสูง แพ็กเก็ต เครือข่าย และระบบอัจฉริยะ อัดฉีดพลังใหม่ให้กับสาขาการสื่อสาร อย่างไรก็ตาม ด้วยแอปพลิเคชันอินเทอร์เน็ตบนมือถือ คลาวด์คอมพิวติ้ง ข้อมูลขนาดใหญ่ และอินเทอร์เน็ตในทุกสิ่งที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ปริมาณการรับส่งข้อมูลที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วยังนำมาซึ่งความท้าทายอย่างมากต่อเครือข่ายข้อมูลและการสื่อสาร และการแก้ปัญหา "การเติบโตอย่างล้นหลาม" ของกระแสข้อมูลเครือข่ายกำลังกลายเป็นจุดที่มีการแข่งขันสูงในสาขาข้อมูลและการสื่อสารระดับโลก
ผลงานชิ้นนี้เป็นผลงานต้นฉบับของ “วิทยาศาสตร์ยอดนิยมของจีน – หลักการทางวิทยาศาสตร์จุดเดียวที่ต้องเข้าใจ”