전기신호는 구리선의 저항 때문에 멀리 갈수록 약해지고, 전자기 잡음의 영향도 받습니다. 이 문제를 해결한 것이 광통신입니다. 광통신은 전기 대신 빛(레이저)을 이용해 정보를 보내며, 아주 가느다란 유리 섬유인 광섬유 속으로 빛을 통과시킵니다.
광섬유는 굴절률이 다른 두 유리층, 코어(안쪽, 굴절률 높음)와 클래딩(바깥쪽, 굴절률 낮음)으로 이루어져 있습니다. 빛이 코어와 클래딩의 경계에 특정 각도보다 얕게 부딪히면 바깥으로 빠져나가지 못하고 전반사되어 계속 안쪽으로만 튕기며 나아갑니다. 이 원리 덕분에 빛은 수십 km를 가도 거의 손실 없이 전달될 수 있습니다.
광섬유 속에서 전반사로 나아가는 빛
광통신도 결국 0과 1을 보내야 합니다. 방법은 아주 간단합니다. 레이저를 켜면 1, 끄면 0으로 정하는 것입니다. 초당 수십억 번씩 빛을 껐다 켰다 하면, 아주 짧은 시간에 엄청난 양의 데이터를 보낼 수 있습니다. 아래에서 비트를 클릭해 보며 빛이 깜빡이는 모습을 확인해 보세요.
광섬유는 전기신호보다 훨씬 빠르고, 손실이 적어 먼 거리도 중간 증폭 없이 보낼 수 있으며, 빛이라서 전자기 간섭도 받지 않습니다. 이런 장점 때문에 대륙과 대륙을 잇는 해저 케이블이나 데이터센터 간 초고속 연결에는 대부분 광통신이 사용됩니다.