光纖（optical fiber）

網際網路大多以光的閃爍，沿著髮絲般細的超純玻璃絲奔馳。光纖正是如此：一根柔軟的玻璃絲，把資訊以光脈衝的形式攜帶，引導它繞過彎道與轉角、走上數十公里而不讓它漏出來。幾乎每一通長途電話、每一段影音串流、每一個網頁，都是透過這些鋪在街道下、橫越海底的光纖抵達你面前。

把光困在光纖裡的訣竅是全反射（total internal reflection）。光纖有一個中央的玻璃核心，外面包著一層折射率略低的玻璃披覆層（cladding）。當在高折射率核心中行進的光以夠淺的角度打到界面時，它無法逃進低折射率的披覆層，而被完美地反射回內部，一次又一次，於是它像在一根鏡子管中一樣沿核心來回鋸齒前進，每次反射幾乎毫無損耗。玻璃本身清澈得驚人：訊號損耗每公里只有幾分之一分貝，所以一個脈衝能走 50 到 100 公里才需要增強——這種純度大約像透過數公里的海水看去仍能看清。

在攜帶資訊上，光纖大幅勝過銅線：光每秒能被切換數十億次，一根光纖承載龐大的頻寬，它既不輻射也不拾取電氣干擾，而且原料（沙子）又輕又便宜。這就是為什麼它們構成網際網路的骨幹與資料中心內部的連結，也用於醫療內視鏡與感測器。兩個誠實的提醒：光纖是玻璃，所以脆，不能彎得太急，否則會斷裂或漏光；而接合兩根光纖需要精確對準，這也是為什麼光纖熔接是門專業技術。一個常見誤解是光在彎道處跟著彎——它在玻璃內部並不彎；它是靠全反射在核心與披覆層的界面上彈跳。