光纖是一種纖細(xì)的、柔軟的固態(tài)玻璃物質(zhì),它由纖芯、包層、涂覆層三部分組成,可作為光傳導(dǎo)工具。
光纖的纖芯主要采用高純度的二氧化硅(SiO2),并摻有少量的摻雜劑,提高纖芯的光折射率n1;包層也是高純度的二氧化(SiO2),也摻有一些的摻雜劑,以降低包層的光折射率n2, n1>n2,發(fā)生全反射;涂覆層采用丙烯酸酯、硅橡膠、尼龍,增加機(jī)械強(qiáng)度和可彎曲性。
光纖傳輸原理
全反射原理:因光在不同物質(zhì)中的傳播速度是不同的,所以光從一種物質(zhì)射向另一種物質(zhì)時(shí),在兩種物質(zhì)的交界面處會(huì)產(chǎn)生折射和反射。而且,折射光的角度會(huì)隨入射光的角度變化而變化。
當(dāng)入射光的角度達(dá)到或超過(guò)某一角度時(shí),折射光會(huì)消失,入射光全部被反射回來(lái),這就是光的全反射。
不同的物質(zhì)對(duì)相同波長(zhǎng)光的折射角度是不同的(即不同的物質(zhì)有不同的光折射率),相同的物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的折射角度也是不同。光纖通訊就是基于以上原理而形成的。
按照幾何光學(xué)全反射原理,射線在纖芯和包層的交界面產(chǎn)生全反射,并形成把光閉鎖在光纖芯內(nèi)部向前傳播的必要條件,即使經(jīng)過(guò)彎曲的路由光線也不射出光纖之外。