तंतु-प्रकाशकी : जॉन टिंडल या भौतिकीविदांनी १८७० साली संपूर्ण अंतर्गत परावर्तनाचा उपयोग करून काचेच्या वक्र दंडामधून प्रकाशाचे प्रेषण करता येते, असे दाखविले. काचेच्या वा पारदर्शक प्लॅस्टिकच्या एकाच जाड दंडामधून प्रकाशाचे प्रेषण करण्याऐवजी त्याच द्रव्याच्या सूक्ष्मतंतूंचा जुडगा वापरल्यास त्याच्या एका टोकाकडून दुसऱ्या टोकापाशी प्रतिमेचे प्रेषण करता येते कारण त्यात जुडग्यातील प्रत्येक प्रकाशकीय तंतू प्रतिमेचा काही भाग दुसऱ्या टोकाला जशाचा तसा पोचवितो व पूर्ण प्रतिमा मिळू शकते. या गुणधर्माच्या अभ्यासातून प्रकाशकीची ‘तंतु-प्रकाशकी’ ही नवीच शाखा पुढे आली. तिचा प्रतिमा प्रेषण, संदेशवहन यांसारख्या विविध क्षेत्रांत उपयोग होत आहे.
संरचना व कार्यपध्दती : पारदर्शक तंतूमध्ये संपूर्ण अंतर्गत परावर्तनाद्वारे प्रकाशाचे प्रेषण होत असल्याने प्रकाश शलाका त्याच माध्यमात परावर्तित होते. त्यामुळे प्रकाशकीय तंतूच्या एका बाजूकडून दुसऱ्या बाजूकडे प्रकाश शलाकेचे परावर्तन होऊन तिचे नागमोडी मार्गानेही प्रेषण केले जाते. तसेच या पध्दतीत साध्या परावर्तनापेक्षा प्रकाशाचा व्यय अत्यल्प होत असल्याने प्रतिमेचे खूप दूरपर्यंत प्रेषण होऊ शकते. असे प्रकाशकीय तंतू सूक्ष्म, अरुंद सामान्यत: अधिक प्रणमनांक (refractive index) असलेल्या काचेच्या दंडगोलाकार तंतूभोवती सापेक्षत: (सु. १ टक्क्याने) कमी प्रणमनांक असलेल्या काचेचा पातळ थर देऊन तयार करतात. यांतील आतल्या भागाला आंतरक व बाहेरच्या भागाला आवरण म्हणतात. या दोन प्रकारच्या काचांच्या विभाजक पृष्ठभागावर संपूर्ण अंतर्गत परावर्तन होते. थरांमुळे आतील परावर्तक पृष्ठभागाचे संरक्षण होतेच शिवाय जुडग्यातील तंतू अलग रहातात. हे तंतू विविध आकारांचे व आकारमानांचे असतात.
प्रतिमा विकृत होऊ नये म्हणून जुडग्यातील तंतू योग्य प्रकारे जुळविलेले असणे गरजेचे असते. आंतरक व आवरण दोन्हींचा बाह्य पृष्ठभाग प्रकाशशोषणक्षम वेष्टनाने झाकलेला असतो. आवरणात घुसलेले प्रकाशकिरण शेवटी या वेष्टनात शोषले जातात. तंतूच्या एका टोकावर निरनिराळे आपाती कोन करून प्रकाशकिरण पडल्यावर त्यांपैकी अक्षीय किरण फक्त आंतरकातून सरळ जाऊन तंतूच्या दुसऱ्या टोकामधून बाहेर पडतात. अक्षाशी कोन करून येणारे आपाती किरण आंतरक-आवरण सीमेपर्यंत जाऊन पोचतात. यांपैकी या सीमेवर क्रांतिक कोनापेक्षा जास्त आपाती (म्हणजे आस्पर्श) कोनात पडणारे प्रकाशकिरण आंतरकातच पूर्णपणे परावर्तित होतात व ते त्यामध्ये संसीमित (मर्यादित) केले जातात म्हणजे असे किरण तंतूच्या बाहेर येऊ शकत नाहीत. क्रांतिक कोनापेक्षा कमी आपाती कोन करून येणारे किरण कमी- जास्त प्रमाणात आवरणात घुसतात व ते शेवटी वेष्टनात शोषले जातात. तंतूमधून जाताना प्रकाशकिरण आंतरक-आवरण सीमाभागावर अनेक वेळा परावर्तित होत असल्याने या भागाची परावर्तनक्षमता उच्च असावी लागते. अशा रीतीने तंतूत प्रवेश करणारी प्रकाशशलाका त्यामध्येच संसीमित होऊन तंतूच्या दुसऱ्या टोकातून बाहेर पडते. कोणत्याही एका विशिष्ट तंतूकरिता फक्त काही पृथक आपाती कोन करून शिरणारे प्रकाशकिरण अनेक वेळा परावर्तन होऊन त्यामधून बाहेर पडतात.
प्रकार : प्रकाशकीय तंतूंचे एकरीती व बहुरीती तंतू हे दोन मूलभूत प्रकार आहेत. (१) एकरीती तंतू : हे उच्च वेगाच्या दीर्घ अंतरावरील प्रेषणासाठी वापरतात. त्यांचा आंतरक अतिसूक्ष्म असून तंतूच्या अक्षाला अनुसरून त्यातून प्रकाश जातो. सूक्ष्म लेसर प्रकाश थेट तंतूमधून जातो. कमी व्यय वा हानी करणारे संयोगक प्रणालीमधील तंतू जोडण्यासाठी वापरता येतात. त्यामुळे प्रकाशीय संकेताचा दर्जा जास्त प्रमाणात कमी होत नाही. अशा संयोगकांनी तंतू अभिज्ञातकालाही जोडतात.
(२) बहुरीती तंतू : यांचा आंतरक एकरीती तंतूच्या आंतरकापेक्षा बराच मोठा असतो. त्यात प्रकाश विविध कोनांतून प्रवेश करतो. बहुरीती तंतू एकरीती तंतूंपेक्षा अधिक प्रकारचे प्रकाश-स्रोत व अधिक स्वस्त संयोगक वापरू शकतात; परंतु ते दीर्घ अंतरासाठी वापरता येत नाहीत.
उपयोग : प्रकाशकीय तंतूंचे अनेक उपयोग आहेत. उद्योगात त्यांचा तापमान, दाब, प्रवेग व विद्युत दाब मोजण्यासाठी उपयोग होतो. प्रकाशकीय तंतू संदेशवहन प्रणालींमध्ये उच्च गतीने चालू व बंद अवस्थेतील चमकेद्वारे लेसर संदेश अंकीय संकेतांत संदेश प्रेषित केले जातात. असे संकेत आवाज वा संहिता (मजकूर), अंक वा सुनिदर्शने (उदाहरणे) असणारी फाइल असू शकते. एकट्या तंतूवर अनेक लेसरांचा प्रकाश एकत्र संकलित (गोळाबेरीज) करता येते. यामुळे प्रदत्ताचे हजारो पथ (प्रवाह) हे एकट्या तंतुप्रकाशकीय केबलमधून एकाच वेळी जाऊ शकतात. हा प्रदत्त अर्थबोधक प्रयुक्त्यांकडे जातो. या प्रयुक्त्या या संदेशांचे परत मूळ संकेतांमध्ये परिवर्तन करतात.
तंतु-प्रकाशकीय संदेशवहन प्रणालीमध्ये असे अनेक घटकगुण (वैशिष्ट्ये) असतात. त्यांच्यामुळे या प्रणाली तांब्याच्या केबल वापरणाऱ्या परंपरागत प्रणालींपेक्षा सरस असतात. या शिवाय माहिती (अवगम) वाहून नेण्याच्या त्यांच्या पुष्कळ अधिक क्षमतेमुळे त्यांच्यावर विद्युतीय व्यत्ययाचा प्रभाव पडत नाही आणि तेवढ्याच लांबीच्या तांब्याच्या केबल वापरणाऱ्या प्रणालींपेक्षा अगदी थोड्याच विवर्धकांची आवश्यकता असते. अनेक संदेशवहन कंपन्यांनी खंडांवर व महासागरामध्ये तंतुप्रकाशकीय केबलींचे मोठे जालक (जाळी) उभारले आहेत.
दूरध्वनीसारख्या संदेशवहनासाठी प्रकाशकीय तंतुप्रणाली वापरण्याचे अनेक फायदे आहेत. उदा., संदेशाचे प्रेषण करण्याची त्वरा (गती) खूप वाढते. आंतरकासाठीच्या सिलिका काचेचे मूल्य तांब्याच्या मानाने नगण्य आहे. लगतच्या तंतूंमधील संदेशांची सरमिसळ होत नाही. तांब्याच्या तुलनेत प्रकाशकीय तंतूंना सु. १००० पटींनी कमी जागा लागते. प्रकाशकीय तंतूंमधील शोषणाचे प्रमाण कमी असल्याने तांब्याच्या तारांना दर २ किमी. अंतरावर पुन:प्रेषण केंद्रांची गरज भासत असली, तर प्रकाशकीय तंतूंच्या बाबतीत हे अंतर १०-२० पटींनी जास्त असते.
प्रकाशकीय तंतू वैद्यकीय उपयोगांसाठी सुयोग्य आहेत. त्यांचे अतिशय बारीक व लवचिक पदर तयार करता येतात. त्यामुळे ते रक्तवाहिन्या, फुप्फुसे व शरीराचे इतर पोकळ भाग यांच्यात घालता येतात. अगदी सूक्ष्म छेदांमधून प्रकाशकीय तंतू शरीरात घुसवून (घालून) त्यांमार्फत शरीरक्रियावैज्ञानिक शरीरातील अवयव पाहू शकतो व त्यावर कार्य करू शकतो. अंतराग्रदर्शक (एंडोस्कोप) उपकरणात प्रकाशकीय तंतूंचे दोन जुडगे एका लांब नलिकेत असतात. एक जुडगा ज्याचे निरीक्षण करायचे आहे त्या ऊतकाकडे प्रकाश पाठवतो, तर दुसरा जुडगा ऊतकाकडून परावर्तित झालेला प्रकाश प्रेषित करतो व यामुळे ऊतकांची तपशीलवार प्रतिमा निर्माण होते. शरीराच्या विशिष्ट क्षेत्राचे निरीक्षण करणारे अंतराग्रदर्शक तयार करण्यात आले आहेत. उदा., गुडघे, खांदे व इतर संधींचे परीक्षण करण्यासाठी शरीरक्रियावैज्ञानिक आर्थ्रोस्कोप (संधिदर्शक) वापरतात.
शरीराचे तापमान व इतर गुणधर्म मोजण्यासाठी प्रकाशकीय तंतू वापरता येतात. रक्ताच्या रसायनशास्त्राचे झटपट व अचूक विश्लेषण मिळविण्यासाठी प्रकाशकीय तंतू रक्तवाहिन्यांत घालता येतात. तीव्र लेसर प्रकाश विशिष्ट दिशेत शरीरात पाठविण्यासाठी प्रकाशकीय तंतूंचा वापर करता येतो. यामुळे रक्तस्राव थांबतो, अप्राकृत (शरीराला निरुपयोगी अशी) ऊतके जाळून टाकता येतात.