光纖
光纖電纜如何使用它們來發送信號。它是一種用於音響的光纖纜線，如果我用這個雷射指示器照亮這條電纜，這個電纜將會引導雷射光到另一端。這些電纜被用於連接我們的現今的世界，並且具有將信息跨越，國家和海洋的傳送能力。但首先讓我告訴你它是如何運作的。這是一個被我修改過的水桶，它的正面有一個透明窗口，而在另一邊 我把一個塞子放在這個洞。加入一瓶有一點點奶精的丙二醇，(丙二醇常被用作食品添加物)。
還有一個鐵架。當然還有一個雷射指示器。當我關上了燈時注意這個栓子，光線會沿著液體的流動到地上的桶子。太神奇了，光會因為全反射而發生這樣的現象。當光進入液體流時，它會在擊中空氣和液體，之間的界面的瞬間反射，你可以在這裡看到第一個反射，然後是第二個,第三個。
這種現象會發生是因為光導向介質，也就是丙二醇的折射率和外部空氣的折射率的差異造成。回想一下光照射一個表面時，可以被介質吸收，被介質反射，或進入並通過介質。進入介質我們稱為折射。從頂視圖看更可以瞭解，反射和折射可以在同一時間發生。但是如果光線以大於臨界角的角度擊中表面時，它會被完全反射而不發生折射。就這個丙二醇-空氣系統而言，只要光線的入射角大於44.35度，光線就會藉由全反射在液體流裡面傳播。
為了製造同樣的效果，光纖工程師會製造，通常是由純二氧化矽組成的玻璃核心，和叫作“包層”的一層外層。外層通常也是由二氧化矽製作，只是外層有添加硼或鍺降低其折射率，百分之一的折射率差異，就足以讓一個光纖的運作。要做出這樣長而薄的玻璃工程師，會先加熱一塊很大的玻璃預製棒，預製棒的中心是純芯玻璃，外層就是包。
然後他們以拉扯纏繞，在車輪的方式來拉纖，速度可以高達每分鐘1600米，通常這些拉扯塔高達數層樓，高度使光纖在被纏繞前可以冷卻。其中一個應用光纖電纜的偉大工程成就是第一個跨海洋光纜，這個光纜叫做TAT-8，它從 Tuckerton, New Jersey，沿著大西洋海底經過3500英里分支到，英國的Widermouth和法國的Penmarch。工程師小心的設計電纜，才能讓電纜安全放置在海底。 核心位於電纜的中心，這個直徑小於1/10吋的核心，包含了6根光纖，這些些光纖纏繞著一中央鋼絲，光纖被嵌入在彈性體作為襯墊，用鋼絞線圍繞核心後，把它用銅圓柱體保護，最終的電纜直徑小於一英寸，但它卻可以處理大約40,000個同時通話。
如何透過光纜傳送信息的本質是很簡單的，我可以預先安排一種密碼，並且讓一人在另一端接收，也許我們會使用摩斯密碼，當我擋住激光這樣在另一端的人，可以看到閃爍的光來傳遞訊息。利用電纜來傳輸像是語音通話的模擬信號，工程師需要使用脈衝編碼調變。我們將一個模擬信號切成片段，然後盡可能地近似波的響度或振幅。我們希望使之成為一個數字信號，也就意味著需要離散(discretize)響度。例如，我假如使用4個位，就代表我有16種可能的響度數值，所以前4段的信號可以被近似為，10，12，14和15。然後我們把每一段的振幅，轉換成一系列的0和1，所以第一段的10將變為1-0-1-0。我們可以為曲線的每一段，做這種數位化。綠色的波形信號或是藍色條紋信號都可以按照時間，安排成一系列的，1和0的信號。而這個序列就可以利用光纖傳送，閃光就代表1沒有閃光就代表0。在接收端解碼的確切方法是已知的，所以解開訊息是一件小事。
你可能會想知道一個雷射脈衝，是如何行走將近4000英里跨過海洋，雷射脈衝沒有一定的幫助是不可能，跨過海洋的因為光線會從光纖的兩側逃離。回頭看看我們的丙二醇流，可以看到光在行進時如何衰減，你可以在這裡看到一個在桶中的，窄光束進入丙烯流後拓寬一些，然後光束第一次反彈後更加比它反彈前更寬。這是因為與空氣的界面不平整，而構成光束的光線會在不同的角度反射到界面，當那光束進行二次反射後個別光線將發散更多。直到第三次反彈時許多光線，已經小於臨界角，並從丙二醇流的側邊流出。在這裡它發散的現象在幾英寸就發生了，但在像TAT-8的電纜中，信號可以傳50公里才需要被放大，