光學(xué)纖維optical fiber:利用全反射規(guī)律使
光線在透明
纖維中傳播的一種光學(xué)
器件。光學(xué)纖維由
玻璃、石英或塑料等透明材料制成核芯,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。入射光從光學(xué)纖維一端射入時(shí),那些入射角較小的光線進(jìn)入纖維后,在纖維的核芯-包皮界面上的入射角大于全反射的臨界角,因而光線在纖維內(nèi)作連續(xù)的全反射,使光以最低的損耗從纖維一端傳輸?shù)搅硪欢恕@w維的有限彎曲不會(huì)影響全反射條件,故傳輸效率不受影響。成千上萬(wàn)條光學(xué)纖維捆扎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(xué)纖維可混亂排列。若將光學(xué)纖維排成有序的陣列,輸入端與輸出端一一對(duì)應(yīng),就可直接用來傳輸圖像。這種圖像傳輸已應(yīng)用于醫(yī)用內(nèi)窺鏡和光導(dǎo)攝像管。
激光技術(shù)的發(fā)展使光學(xué)纖維在通訊領(lǐng)域得到重要應(yīng)用,發(fā)展成稱為
光纖通訊的技術(shù)。這是以激光光波作為載波傳送聲音和圖像信號(hào)的技術(shù),光學(xué)纖維為這種技術(shù)的實(shí)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(qiáng)、容量大和保密性能好等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)而成為新一代的通訊手段。
MY{Kq;FvRP +_ehzo97 光學(xué)纖維的上述應(yīng)用都是基于幾何光學(xué)范疇的全反射原理。此情形下的纖維直徑比光波
波長(zhǎng)要大得多,光的波動(dòng)性并不重要。若纖維的橫向線度與光波波長(zhǎng)可比擬,則光在其中傳輸就同微波沿波導(dǎo)管傳播相似,故稱光學(xué)波導(dǎo)。在集成光學(xué)中,光學(xué)波導(dǎo)(特別是
薄膜型)是重要的組成部分。
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