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光學纖維

光學纖維

光學纖維由玻璃、石英或塑料等透明材料製成核芯,外面有低折射率的透明包皮。直徑通常在幾微米到幾十微米之間。光纖通訊因其抗干擾能力強、容量大和保密性能好等獨特優點而成為新一代的通訊手段。

正文


光學纖維
光學纖維
光學纖維
optical fibre,利用全反射規律使光線在透明纖維中傳播的一種光學器件。

簡介


入射光從光學纖維一端射入時,那些入射角較小的光線進入纖維后,在纖維的核芯-包皮界面上的入射角大於全反射的臨界角,因而光線在纖維內作連續的全反射,使光以最低的損耗從纖維一端傳輸到另一端。纖維的有限彎曲不會影響全反射條件,故傳輸效率不受影響。成千上萬條光學纖維捆紮起來可有效地傳輸光能,常用作特殊照明。只以傳輸光能為目的的光學纖維可混亂排列。若將光學纖維排成有序的陣列,輸入端與輸出端一一對應,就可直接用來傳輸圖像。這種圖像傳輸已應用於醫用內窺鏡和光導攝像管。激光技術的發展使光學纖維在通訊領域得到重要應用,發展成稱為光纖通訊的技術。這是以激光光波作為載波傳送聲音和圖像信號的技術,光學纖維為這種技術的實用化提供了必不可少的傳輸手段。光纖通訊因其抗干擾能力強、容量大和保密性能好等獨特優點而成為新一代的通訊手段。
光學纖維的上述應用都是基於幾何光學範疇的全反射原理。此情形下的纖維直徑比光波波長要大得多,光的波動性並不重要。若纖維的橫向線度與光波波長可比擬,則光在其中傳輸就同微波沿波導管傳播相似,故稱光學波導。在集成光學中,光學波導(特別是薄膜型)是重要的組成部分。