小夢127501685
光纖的光傳輸原理很簡單,就是光的全反射。
1870年,英國物理學家John Tyndall展示了光全反射的原理,他在裝滿水的桶上鑽個孔讓水流出,並用燈從桶上照亮,奇蹟的是,光線從水裡照亮下來沿著水流發生了彎曲。不僅如此,人們還發現,光能沿著從酒桶中噴出的細酒流傳輸,還能順著彎曲的玻璃棒前進。這改變了人們最初對光直線傳播的印象。經過深入的研究發現,這是由於水等介質密度由於比周圍的物質(如空氣)大,當光從水中射向空氣時,當入射角大於臨界角(48°)時,光就會發生全反射而全部反射到水流中,形成了光在水流中彎曲的現象。
之後,這一特性廣泛應用於圖像傳播,在醫學上有胃鏡,軍事上出現可彎曲潛望鏡,甚至應用於電視中。但由於技術的限制,光在傳播中損失嚴重。直到1950年,H.H. Hopkins 和 N.S. Kapany研究出帶有包層的光纖,這使得圖像的傳導表現大大提升。N.S. Kapany提出的光纖結構基本上沿用至今。正是因為這一突破性的成就,N.S. Kapany被人們稱為是“光纖之父”。
光纖的核心部分是兩層結構,最中心部分是纖芯,是一根極細的且折光率稍高的玻璃,在纖芯周圍的是折光率略低的玻璃包層,光在這一結構內發生全內反射,從而實現了光線的傳輸。
提到光纖就不得不說光纖的最重要的應用,光纖通信。光纖在出現的初期主要用於傳輸圖像,直到我國科學家創造性地將光纖用於傳輸信息。
光纖通信被稱為中國的第五大發明,光纖的出現使人類通信方式發生了根本性變化,它的發明人,被譽為光纖通信之父的前香港大學校長高錕先生還因此獲得了2009年的諾貝爾物理學獎。
1996年,高錕和George A. Hockham發表了一篇研究論文《用於光頻的介質纖維表面波導》,創造性地提出了用石英玻璃製作光學纖維,用來傳輸通訊信息,從而替代了傳統的電纜,光通信已成為現代通信的重要支柱之一。
留白說
大學愛蒐羅
樓主您好。
為了理解光纖的傳播原理,我們先來回顧一下初中物理學的光全反射現象。如圖所示當光在通過兩種不同的介質時,就會出現折射現象。圖中光源發射出無數條光線,我們選取有代表性的3條作為理解。
最左邊一條光線與法線夾角θ較小,由於水的密度比空氣大,所以光線往偏離法線的方向折射。
中間一條光線折射方式相同,但是由於θ變大,所以折射後的光線與液麵平行。
最右一條光線由於θ角度過大,導致折射後的光線依舊位於液麵以下,這就是光的全反射現象。
迴歸本題,光纖傳輸信號的方式與光在液體中的全反射現象類似。只不過此處的介質分別由水變成了玻璃纖維。
一根光纖想要傳輸一段信息需要光源,傳輸介質,接收器三個基本的部分。
由於光纖傳輸的優點十分明顯,容量很大,速度很快,安全性高,而且光信號不會受到溫度,溼度等影響所以被廣泛運用到了各行各業。
望採納。
數碼神侃er
光纖通信是以光波作為信息載體,以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。從原理上看,構成光纖通信的基本物質要素是光纖、光源和光檢測器。
可以說目前通信技術都和波有關,不論是電波(在導線中傳播),電磁波(在空氣中傳播),還是光波(在光纖中傳播)甚至我們說話的聲音,也是一種波(聲波)其不同的波幅頻率包含的信息不同。
☞光纖通信的原理是:在發送端首先要把傳送的信息變成電信號,然後調製到激光器發出的激光束上,使光的強度隨電信號的幅度(頻率)變化而變化,並通過光纖發送出去;在接收端,檢測器收到光信號後把它變換成電信號,經解調後恢復原信息.
看得懂科技
光纖通信是利用光波在光導纖維中傳輸信息的通信方式。由於激光具有高方向性、高相干性、高單色性等顯著優點,光纖通信中的光波主要是激光,所以又叫做激光-光纖通信。
光纖通信的原理是:在發送端首先要把傳送的信息(如話音)變成電信號,然後調製到激光器發出的激光束上,使光的強度隨電信號的幅度(頻率)變化而變化,並通過光纖發送出去;在接收端,檢測器收到光信號後把它變換成電信號,經解調後恢復原信息。