Волновод, любой из класса устройств, которые ограничивают и направляют распространение электромагнитных волн, таких как радиоволны, инфракрасные лучи и видимый свет. Волноводы имеют множество форм и видов. Типичными примерами являются полые металлические трубки, коаксиальные кабели и оптические волокна.
Полые металлические трубки или каналы прямоугольного сечения являются одними из самых простых и наиболее часто используемых волноводов. Они используются, например, между радиопередатчиком (или приемником) и его антенной. Круглые металлические трубки подходят для таких приложений, как радар, в котором две секции волновода должны вращаться относительно друг друга. В любом типе конфигурации радиоволны ограничиваются внутренней частью трубки, чтобы минимизировать потери радиочастотной мощности, проходящей через нее.
Коаксиальный кабель, состоящий из трубчатых проводников, окружающих центральный проводник, удерживаемый изоляционной оболочкой, широко используется для передачи сигналов на очень высоких и очень низких частотах. Такие кабели используются в качестве линии передачи для трансокеанской телефонной связи и для замкнутого телевидения (например, кабельного). Коаксиальные кабели хорошо подходят для передачи данных на большие расстояния, поскольку центральный проводник экранирован от внешних электрических шумов (т.е. помех) внешним проводящим материалом.
С конца 1970-х годов оптические волокна находят все более широкое применение в телефонных цепях относительно большой протяженности. Такие волноводы передают информацию в виде инфракрасных или световых сигналов, создаваемых полупроводниковыми лазерами. Оптическое волокно обычно состоит из стеклянной сердцевины, окруженной стеклянной оболочкой. Сердцевина имеет больший коэффициент преломления, чем оболочка, поэтому свет, распространяясь по волокну, ограничивается сердцевиной.
Оптические волокна имеют ряд преимуществ перед коаксиальными кабелями. Они могут передавать информацию со значительно большей скоростью, занимают меньше места (диаметр оптического волокна составляет лишь малую часть диаметра человеческого волоса) и нечувствительны к электрическим помехам. Благодаря этим факторам оптические волокна сегодня широко используются для передачи данных, звука и изображений по телефонным линиям на большие расстояния. Оптические волокна также обеспечивают отличную высокоскоростную связь между компьютерами, объединенными в сети.
