Technológiu optických vlákien charakterizuje využitie svetla na prenos dát po sklenených alebo plastových vláknach. Optický kábel sa skladá z jedného alebo viacerých vlákien, pričom každé z nich je schopné prenášať informáciu modulovanú do podoby svetelných vĺn. Vláknová optika má v porovnaní s tradičným metalickým vedením celý rad výhod. Možno medzi ne zaradiť najmä väčšiu šírku pásma, čo predstavuje možnosť prenášať väčšie množstvo dát. Signál putujúci po optických vláknach je takisto podstatne menej náchylný na rušenie, vlákna sú oveľa tenšie a ľahšie než klasické drôty. Dáta sa po nich môžu prenášať digitálne, v ich prirodzenej forme, teda nie analógovo, ako je to bežné. Najväčšia nevýhoda technológie optických vlákien je to, že káble sú viac náchylné na poškodenie (sú krehké), navyše je ťažké prepojiť dve vlákna. Vláknová optika sa v súčasnosti často používa na inštaláciu LAN (Local Area Networks). Aj telekomunikačné spoločnosti už intenzívne nahrádzajú tradičné telefónne linky optickými káblami. Je viac než pravdepodobné, že v budúcnosti bude celá komunikácia prebiehať po optických sieťach.

Vláknová technológia umožňuje firmám tzv. future proof siete. Tento termín sa používa z toho dôvodu, že optické vlákno má teoreticky nekonečnú šírku pásma. Šírka pásma je veličina charakterizujúca prenosovú kapacitu média. Čím je väčšia, tým viac dát a informácií umožňuje vlákno preniesť. Medené vedenie naráža na svoje hranice tak v šírke pásma, ako aj dĺžke vedenia, čo nie je žiaduce. V súčasnosti sa po dne Atlantického oceánu vinie niekoľko optických káblov spájajúcich dva kontinenty. Latencia typického vlákna, ktorú možno namerať medzi Britániou a Spojenými štátmi, je okolo 100 ms. Tu sa už dá pozorovať „pomalosť“ svetla v optickom vlákne (približne 200 000 km/s). Latencia obdobnej linky realizovanej satelitným spojením má meškanie asi 1 s.

V súčasnosti sa optické vlákna využívajú v troch hlavných oblastiach: WAN (Wide Area Network), MAN (Metropolitan Area Network) a LAN (Local Area Network). Služby spojené s WAN, teda premostením veľkých vzdialeností pomocou sietí s optickými káblami, poskytuje mnoho firiem. Pre prebiehajúci konkurenčný boj možno sledovať trvalý pokles poplatkov za konektivitu, zatiaľ čo kvalita služieb rapídne stúpa. V mnohých prípadoch, keď telekomunikačné spoločnosti nevlastnia optickú infraštruktúru, ktorú by potrebovali, si ju môžu jednoducho prenajať od tretej strany. Nezriedka si veľké firmy alebo telekomunikační poskytovatelia prenajmú dark fiber (optický kábel, ktorému chýba konektivita – koncové body –, a tak neprenáša nijaký signál) a spojenie zaistia sami. Má to svoje za i proti. Prenájom linky je lacnejší a v prípade potreby možno technológiu používanú na strane nájomníka upgradovať bez zvýšenia nákladov na prenájom. Negatívnym aspektom prenájmu dark fiber je nevyhnutnosť značnej počiatočnej investície do technológie a ľudských zdrojov tak, aby služba bez problémov fungovala.

Pod MAN alebo metropolitnou sieťou rozumieme prepojenie veľkých územných plôch, napríklad miest alebo ich častí. V novo budovaných kancelárskych komplexoch môže MAN dosahovať až ku koncovému používateľovi bez väčších problémov, pretože stavitelia na túto možnosť myslia už pri projektovaní. MAN je sieť pokrývajúca oveľa väčšiu plochu než typická LAN, ktorá nie je taká rozsiahla. Väčšina veľkých a stredne veľkých miest v Česku má optickovláknové MAN. Univerzity a výskumné inštitúcie používajú MAN na vzájomné prepojenie.

Optické vlákno získalo popularitu na použitie v LAN vtedy, keď spoločnosti vyrábajúce sieťové prvky uviedli na trh routery a switche s kapacitou 1 Gb/s. Nasledovalo zvýšenie na 10 Gb za sekundu. Prirodzeným spôsobom prepojenia týchto vysokokapacitných zariadení je optické vlákno. Pre LAN vo veľkých firmách umožňuje 10-gigabitový eternet sieťovým správcom škálovať eternetové siete od 10 Mb/s cez 100 MB/s alebo 1000 Mb/s až do 10 000 Mb/s tak, aby bola vždy dosiahnutá rovnováha medzi nákladmi a zvýšením výkonu siete. V každom prípade vo všeobecnosti platí, že sieťové rýchlosti na spojeniach backbone by mali byť aspoň 10-krát vyššie než rýchlosť k desktopu. Pre poskytovateľov metropolitných a WAN aplikácií bude 10-gigabitový eternet poskytovať vysoký výkon a zodpovedajúce náklady na spojenie, ktoré je jednoducho ovládateľné bežnými eternetovými nástrojmi.

Prenosové technológie

Pri implementácii technológie optických vlákien treba venovať pozornosť štyrom jednotlivým komponentom. Prvý z nich je vysielač, ktorý vytvára a kóduje svetelné signály, potom optické vlákno slúžiace na prenos týchto signálov, optický opakovač, ktorý môže byť užitočný na zosilnenie svetelného signálu (na dlhých vzdialenostiach), a optický prijímač, ktorý prijíma a dekóduje svetelné signály. Rastúce nároky sieťových aplikácií viedli k opusteniu pôvodne používaných LED diód a prechodu na rýchlejšie, ale drahšie technológie, založené na laseroch. Vysielač je fyzicky blízko vlákna, môže dokonca obsahovať šošovky na zaostrenie svetelného zväzku do vlákna. Lasery poskytujú vyšší výkon v porovnaní s LED diódami, ten sa však mení s teplotou. V súčasnosti bola uvedená technológia VCSELs (Vertical Cavity Surface Emitting Lasers), ktorá poskytuje rovnaký výkon ako lasery, ale za nižšiu cenu.

V súčasnosti skúmaný nový high-tech spôsob spracovania optických signálov má potenciál realizovať vysokorýchlostné/vysokokapacitné spracovanie v rýchlostiach, ktoré 100-krát až 1000-krát prevyšujú rýchlosti konvenčného spracovania signálov.

Napriek tomu, že v telekomunikačnom sektore došlo k veľkému rozšíreniu optických vlákien, dnes už ide o bežnú záležitosť. Mnohé spoločnosti využívajú výhody tejto technológie na zvýšenie kapacity a funkcionality svojich sietí LAN a teraz i MAN.

Tomáš Buděšínský, autor pracuje v divízii Consulting spoločnosti Accenture