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微細的光纖封裝在塑料護套中,使得它能夠彎曲而不至于斷裂。通常,光纖的一端的發(fā)射裝置使用發(fā)光二極管(light emitting diode,LED)或一束激光將光脈沖傳送至光纖,光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈沖。
在日常生活中,由于光在光導纖維的傳導損耗比電在電線傳導的損耗低得多,光纖被用作長距離的信息傳遞。
通常光纖與光纜兩個名詞會被混淆。多數(shù)光纖在使用前必須由幾層保護結(jié)構(gòu)包覆,包覆后的纜線即被稱為光纜。光纖外層的保護層和絕緣層可防止周圍環(huán)境對光纖的傷害,如水、火、等。光纜分為:光纖,緩沖層及披覆。光纖和同軸電纜相似,只是沒有網(wǎng)狀層。中心是光傳播的玻璃芯。
在多模光纖中,芯的直徑是50μm和62.5μm兩種, 大致與人的頭發(fā)的粗細相當。而單模光纖芯的直徑為8μm~10μm。芯外面包圍著一層折射率比芯低的玻璃封套, 以使光線保持在芯內(nèi)。再外面的是一層薄的塑料外套,用來保護封套。光纖通常被扎成束,外面有外殼保護。 纖芯通常是由石英玻璃制成的橫截面積很小的雙層同心圓柱體,它質(zhì)地脆,易斷裂,因此需要外加一保護層。
1870年的,英國物理學家丁達爾到學會的演講廳講光的全反射原理,他做了一個簡單的實驗:在裝滿水的木桶上鉆個孔,然后用燈從桶上邊把水照亮。結(jié)果使觀眾們大吃一驚。人們看到,放光的水從水桶的小孔里流了出來,水流彎曲,光線也跟著彎曲,光居然被彎彎曲曲的水俘獲了。
人們曾經(jīng)發(fā)現(xiàn),光能沿著從酒桶中噴出的細酒流傳輸;人們還發(fā)現(xiàn),
光能順著彎曲的玻璃棒光纖前進。這是為什么呢?難道光線不再直進了嗎?這些現(xiàn)象引起了丁達爾的注意,經(jīng)過他的研究,發(fā)現(xiàn)這是全反射的作用,即光從水中射向空氣,當入射角大于某一角度時,折射光線消失,全部光線都反射回水中。表面上看,光好像在水流中彎曲前進。
后來人們造出一種透明度很高、粗細像蜘蛛絲一樣的玻璃絲──玻璃纖維,當光線以合適的角度射入玻璃纖維時,光就沿著彎彎曲曲的玻璃纖維前進。由于這種纖維能夠用來傳輸光線,所以稱它為光導纖維。
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