什么是光导纤维
简述光导纤维的概念
光导纤维的概念
光导纤维是一种能够传导光波、各种光信号的纤维，也称为光纤。
它是一种高质量传导光的玻璃纤维，通过技术处理后能够将光信号高质量地传递。
许多根经过技术处理的光纤绕在一起，就得到我们常说的光缆。
光纤传导光的能力非常强，利用光缆通讯，能同时传播大量信息。
例如一条光缆通路同时可容纳十亿人通话，也可同时传送多套电视节目。
光纤的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听。
光导纤维的特点包括：传导光能力强、抗干扰性能好、不发生电辐射、通讯质量高、能防窃听、光缆的质量小而细、不怕腐蚀、铺设也很方便等。
因此，光纤通讯必将大为普及。
光纤除了可以用于通讯外，还用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等许多方面。
例如，可将光导纤维内窥镜导入心脏，测量心脏中的血压、温度等。
在能量和信息传输方面，光导纤维也得到了广泛的应用。
光导纤维的应用领域包括：通讯、医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等。
在通讯领域，光纤可用于长途通讯干线、城域网、局域网等。
在医疗领域，光纤可用于内窥镜检查、激光治疗等。
在信息处理领域，光纤可用于数据传输、存储、处理等。
在传能传像领域，光纤可用于能量传输、图像传输等。
在遥测遥控领域，光纤可用于远程测量、遥控等。
在照明领域，光纤可用于装饰照明、景观照明等。
总之，光导纤维是一种重要的高新技术材料，具有广泛的应用前景。
光导纤维的导光原理
光导纤维的导光原理光导纤维是一种能够将光信号传输的特殊材料，其导光原理是通过光的全反射来实现的。
光导纤维内部的光信号可以在纤维内部不断地进行反射，从而实现信号的传输。
在光通信、光传感和医学领域，光导纤维都发挥着重要的作用。
光导纤维的导光原理主要包括两个方面，全反射和光的传输。
首先，我们来看看全反射。
当光从一种折射率较高的介质射入折射率较低的介质时，光线会发生折射。
而当光从折射率较低的介质射入折射率较高的介质时，光线则会发生反射。
在光导纤维中，光线从纤维的芯部射入包覆在外部的折射率较低的包层中，当光线发生全反射时，就可以实现光信号在纤维内部的传输。
其次，光的传输也是光导纤维导光原理的关键。
光信号在光导纤维中的传输是通过光的波导效应来实现的。
当光线进入光导纤维后，由于全反射的作用，光信号会沿着光导纤维的轴线进行传输，而不会发生明显的衰减。
这种波导效应使得光信号可以在光导纤维中长距离地传输，而且能够保持较高的传输效率。
在实际的光通信系统中，光导纤维的导光原理为光信号的传输提供了重要的基础。
光信号可以通过光导纤维在不同的地点之间进行传输，而且可以实现多路复用和波分复用等技术，从而提高了光通信系统的传输容量和效率。
此外，在光传感和医学领域，光导纤维也可以用于实现光信号的传感和光学成像，为相关领域的研究和应用提供了重要的技术支持。
总之，光导纤维的导光原理是通过光的全反射和波导效应来实现光信号的传输。
这种原理为光通信、光传感和医学领域的发展提供了重要的支持，也为光学技术的应用提供了重要的基础。
随着光学技术的不断发展和完善，相信光导纤维将会发挥出更加重要的作用，为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
光导纤维的原理
光导纤维的原理
光导纤维简称光纤，我们常听到的“光纤通信”就利用了全反射的原理.为了说明光导纤维对光的传导作用，我们做下面的实验.
实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到一百微米左右，由内芯和外套两层组成.内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射.
如果把光导纤维聚集成束，使其两端纤维排列的相对位置相同，具有亮暗色彩的图像就可以从一端传到另一端.医学上用光导纤维制成内窥镜，用来检查人体胃、肠、气管等内脏的内部.实际的内窥镜装有两组光纤，一组用来把光传送到人体内部，另一组用来进行观察.
我们知道，光也是一种电磁波，它可以像无线电波那样，作为一种载体来传递信息.载有声音、图像以及各种数字信号的激光从光纤的一端输入，就可以沿着光纤传到千里以外的另一端，实现光纤通信.
光纤通讯的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强.例如，一对光纤的传输能力理论值为二十亿路电话，一千万路电视;而当今世界最大的“国际通信卫星6号”也只能传输3.3万路电话，4路电视.即便是现在已实际采用的数十万路电话的光纤通讯，也较卫星通信容量大.
尽管光纤通信的发展只有二十多年的历史，但是发展速度
却是惊人的.一些发达国家不仅建立了跨越海底的光缆通信
网络，而且建立了纵横城市之间的光缆通信网络.光纤的使
用前景是非常广阔的，不仅光纤电话已广泛使用，光纤电视也将会很快进入寻常百姓之家.另外,自光晶体管问世后,大
容量、高速度的光计算机也有望在下个世纪初得到广泛应用,这些都离不开光纤的使用.
我国的光纤通信技术起步较早，现已成为光纤通信技术较为先进的几个国家之一.自1972年开始到现在已先后开通了数十条光纤通讯线路，省会城市间基本建成全国性的通信网，北京有线电视台将在2019年前后在北京全市范围内铺设有
线电视光缆.。
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如何自己制作光导纤维？
如何自己制作光导纤维？
什么是光导纤维？
就是一根塑料或者玻璃制成的“导线”，光线可以在里面传播，就像电流可以在铜导线里传播一样。
光导纤维已经不算高科技了，甚至可以买到光纤做的玩具，如下图：
光导纤维的原理：
使用通光率很高的材料制成，光线可以很容易地在光纤里面传播。
使用的材料的折射率也很高，这样光线在到达其表面与空气接触的界面时，很容易发生“全反射”，跑不出去，因而可以一直沿着光纤传播下去。
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如何自制光导纤维：
你需要一个塑料瓶子，底部切去，瓶盖上钻一个小圆孔。
还需要一支手电筒。
瓶盖的小孔里穿过一根透明的塑料软管，可以使用一次性输液器上的管子，但是好像略细，也可以在卖观赏鱼的地方买到管子。
水管与瓶盖之间用万能胶或玻璃胶密封，瓶子里装满水，水就顺着塑料软管流下去，这样就制成了一根光导纤维！不信？用手电筒照射瓶子里的水，可以看到，光线顺着软管里的水流传导了下去！
下图是近景，可以看到手电筒的光通过软管，在水桶里照射的亮点。
我们知道了光纤的原理以后，这个小实验的原理就很好理解。
塑料软管里充满了水，水的折射率与塑料差不多，但是比空气要大得多。
这样水中的光线在软管与空气之间的界面处，就很容易发生全反射。
光线“跑不出去”，就顺着水流传导了下去。
自制光纤更强大的版本：。
光导纤维是什么材料
光导纤维是什么材料光导纤维是一种能够传输光信号的特殊材料，它在现代通信和光学领域扮演着重要的角色。
光导纤维的材料是由玻璃或者塑料制成的，具有高折射率的特点，能够有效地将光信号传输到远距离。
光导纤维的材料选择对其性能和应用起着至关重要的作用。
光导纤维的材料一般是由高纯度的二氧化硅玻璃或者特殊的塑料材料组成。
这些材料具有非常高的折射率，使得光信号在纤维内部可以得到高效地传输。
另外，光导纤维的材料还需要具有良好的机械性能，能够在不同环境条件下保持稳定的性能。
因此，光导纤维的材料选择需要考虑其折射率、透明度、机械强度等因素。
在光通信领域，光导纤维的材料选择对信号传输的速度和质量有着直接的影响。
高纯度的二氧化硅玻璃具有优异的光学性能和稳定的化学性质，是目前最常用的光导纤维材料。
它能够在光信号传输过程中减少光信号的衰减和色散，保证信号的传输质量。
此外，二氧化硅玻璃还具有较高的抗拉强度和耐热性能，能够在复杂的环境条件下保持稳定的性能。
除了二氧化硅玻璃，特殊的塑料材料也被广泛应用于光导纤维的制造中。
这些塑料材料具有较低的折射率，适合于一些特定的光学应用。
与玻璃相比，塑料光导纤维具有重量轻、易加工成型等优点，能够在某些特殊场合下发挥其独特的优势。
总的来说，光导纤维的材料选择需要根据具体的应用需求来进行。
不同的材料具有不同的优缺点，需要综合考虑其光学性能、机械性能、成本等因素。
随着科技的不断进步，相信光导纤维的材料选择将会更加多样化，为光通信和光学领域的发展带来更多的可能性。
光导纤维作为一种重要的光学材料，将会在未来发挥着越来越重要的作用。
什么是光纤-光纤的主要分类和基本性能
什么是光纤?光纤的主要分类和基本性能光纤，即光导纤维，是一种达致光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理传输的光传导工具。
按照制造光纤所用的材料分类，有石英系光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层石英芯光纤、全塑料光纤和氟化物光纤等。
按光在光纤中的传输模式可分为：单模光纤和多模光纤。
按最佳传输频率窗口分：常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。
多模光纤的纤芯直径为50~62.5μm，包层外直径125μm，单模光纤的纤芯直径为8.3μm，包层外直径125μm。
光纤的工作波长有短波长0.85μm、长波长1.31μm和1.55μm。
单模光纤(Single Mode Fiber)：中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光。
因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。
按最佳传输频率窗口分：常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。
常规型：光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上，如1300μm。
色散位移型：光纤生产厂家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上，如：1300μm和1550μm。
按折射率分布情况分：阶跃型和渐变型光纤。
阶跃型：光纤的纤芯折射率高于包层折射率，使得输入的光能在纤芯一包层交界面上不断产生全反射而前进。
这种光纤纤芯的折射率是均匀的，包层的折射率稍低一些。
光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的，只有一个台阶，所以称为阶跃型折射率多模光纤，简称阶跃光纤，也称突变光纤。
渐变型光纤：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小，可使高次模的光按正弦形式传播，这能减少模间色散，提高光纤带宽，增加传输距离，但成本较高，现在的多模光纤多为渐变型光纤。
渐变光纤的包层折射率分布与阶跃光纤一样，为均匀的。
渐变光纤的纤芯折射率中心最大，沿纤芯半径方向逐渐减小。
由于高次模和低次模的光线分别在不同的折射率层界面上按折射定律产生折射，进入低折射率层中去，因此，光的行进方向与光纤轴方向所形成的角度将逐渐变小。
光导纤维是什么材料
光导纤维是什么材料光导纤维的材料特性。
光导纤维的材料主要包括玻璃和塑料两种。
玻璃光导纤维具有优异的光学特性，其主要成分是二氧化硅，通过特殊的工艺制备而成。
玻璃光导纤维具有低损耗、高折射率、耐高温、耐腐蚀等优点，因此在长距离、高速传输领域有着广泛的应用。
而塑料光导纤维则主要采用聚合物材料制备，具有柔韧、易加工、成本低等特点，适用于短距离、低速传输领域。
光导纤维的制备工艺。
玻璃光导纤维的制备工艺主要包括材料准备、预制棒制备、光纤拉制、包覆层制备等步骤。
首先，将高纯度的二氧化硅粉末与其他添加剂混合，然后在高温熔炼成玻璃棒。
接着，通过热拉制的方法将玻璃棒拉制成细长的光导纤维，并在表面涂覆一层包覆层以保护光导纤维。
而塑料光导纤维的制备工艺相对简单，主要包括原料混合、挤出成型、拉伸等步骤，适用于大批量生产。
光导纤维的应用领域。
光导纤维在通信领域是最为广泛的应用之一，它可以实现高速、大容量的光通信传输。
此外，在医疗领域，光导纤维可以用于内窥镜、激光手术等医疗器械中，实现非侵入式的检查和治疗。
在光学仪器领域，光导纤维可以用于激光器、光纤传感器等设备中，发挥其优异的光学特性。
此外，光导纤维还在工业控制、军事领域等方面有着重要的应用价值。
总结。
光导纤维作为一种能够传输光信号的特殊材料，具有玻璃和塑料两种材料，它们都具有优异的光学特性和机械性能。
通过特殊的制备工艺，光导纤维可以实现高效、稳定的光信号传输。
在通信、医疗、光学仪器等领域有着广泛的应用，发挥着重要的作用。
希望本文的介绍能够让大家更好地了解光导纤维是什么材料，以及其在各个领域的重要性和应用前景。
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什么是光导纤维？它有什么用途？
光通信的传输材料。
光通信的线路采用像头发丝那样细的透明玻璃纤维制成的光缆。
在玻璃纤维中传导的不是电信号,而是光信号,故称其为光导纤维。
远距离通信的效率高,容量极大,抗干扰能力极强。
现代科学创造的奇迹之一，是使光像电流一样沿着导线传输。
不过，这种导线不是一般的金属导线，而是一种特殊的玻璃丝，人们称它为光导纤维，又叫光学纤维，简称光纤。
1870年，英国科学家丁达尔做了一个有趣的实验：让一股水流从玻璃容器的侧壁细口自由流出，以一束细光束沿水平方向从开口处的正对面射入水中。
丁达尔发现，细光束不是穿出这股水流射向空气，而是顺从地沿着水流弯弯曲曲地传播。
这是光的全反射造成的结果。
光导纤维正是根据这一原理制造的。
它的基本原料是廉价的石英玻璃，科学家将它们拉成直径只有几微米到几十微米的丝，然后再包上一层折射率比它小的材料。
只要入射角满足一定的条件，光束就可以在这样制成的光导纤维中弯弯曲曲地从一端传到另一端，而不会在中途漏射。
科学家将光导纤维的这一特性首先用于光通信。
一根光导纤维只能传送一个很小的光点，如果把数以万计的光导纤维整齐地排成一束，并使每根光导纤维在两端的位置上一一对应，就可做成光缆。
用光缆代替电缆通信具有无比的优越性。
比如20根光纤组成的像铅笔精细的光缆，每天可通话7.6万人次，而1800根铜线组成的像碗口粗细的电缆，每天只能通话几千人次。
光导纤维不仅重量轻、成本低、敷设方便，而且容量大、抗干扰、稳定可靠、保密性强。
因此光缆正在取代铜线电缆，广泛地应用于通信、电视、广播、交通、军事、医疗等许多领域，难怪人们称誉光导纤维为信息时代的神经。
我国自行研制、生产、建设的世界最长的京汉广(北京、武汉、广州)通信光缆，全长3047公里，已于1993年10月15日开通，标志我国已进入全面应用光通信的时代。
光纤传导光的能力非常强，利用光缆通讯，能同时传播大量信息。
例如一条光缆通路同时可容纳十亿人通话，也可同时传送多套电视节目。
光纤的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听。
光缆的质量小而细，不怕腐蚀，铺设也很方便，因此是非常好的通讯材料。
目前许多国家已使用光缆作为长途通讯干线。
我国也开始生产光导纤维，并在部分地区和城市投入使用。
随着时代的进步和科学的发展，光纤通讯必将大为普及。
光纤除了可以用于通讯外，还用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等许多方面。
例如，可将光导纤维内窥镜导入心脏，测量
心脏中的血压、温度等。
在能量和信息传输方面，光导纤维也得到了广泛的应用。
·光导纤维又称导光纤维﹑光学纤维，是一种把光能闭合在纤维中而产生导光作用的纤维。
它能将光的明暗﹑光点的明灭变化等信号从一端传送到另一端。
光导纤维是由两种或两种以上折射率不同的透明材料通过特殊复合技术制成的复合纤维。
它的基本类型是由实际起着导光作用的芯材和能将光能闭合于芯材之中的皮层构成。
光导纤维有各种分类方法：按材料组成万分可分为玻璃﹑石英和塑料光导纤维；按形状和柔性分为可挠性和不可挠性光导纤维；按纤维结构分为皮芯型和自聚集型（又称梯度型）；按传递性分为传光和传象光导纤维；按传递光的波长分为可见光﹑红外线﹑紫外线﹑激光等光导纤维。
光导纤维的妙用
光纤输电美国拉里安公司成功地运用光纤完成输电功能,在电力领域中开拓了一条新途径。
他们在发送端利用半导体激光二极管,把电能转变为激光在光纤中传送,在接收端,他们用太阳能电池作为接受端器件。
这种器件用300微米厚的砷化镓作为绝缘基片,上面覆盖有20微米厚的太阳能电池。
它被分为6个独立的区域,这些区域由镀金的空气桥串联,当由光纤传来的激光照射到太阳能电池时,光能立即变成电能。
每个区域产生的电压恰好是1伏,6个区域串起来就有6伏电压.足可供大多数传感器的控制电路使用。
如果把激光二极管的功率继续提高,再配上整套的电能传送系统,光纤输电就可以广泛地使用于军事、工业、商业等域。
光纤系统构成和用途
系统基本构成：
光纤通信系统是以光波作为载波，以光纤宽带作为传输媒介的通信系统。
光纤通信系统由光发射机、光接收机、光中继器、光纤连接器及耦
合器的无源器件等五个部分组成。
光端机是光纤通信系统的核心设备，光端机分为光发射机和光接收机，它们的性能直接影响整个通信系统的传输质量。
光纤接入通信系统中对来自信息源的信号传送到发送端的光端机，光发射机则是将光源通过电信号调制成光信号，输入光纤传输至远方；接收端的光端机内有光检测器将来自光纤的光信号还原成电信号，经放大、整形、再生后恢复还原输出。
对于长距离的光纤通信系统还需中继器，其作用是将经过长距离光纤衰减和畸变后的微弱光信号经放大、对失真的脉冲波形进行整形、校正生成一定强度的光信号，继续向前方以保证良好的通信质量。
光纤通信系统中各部分的功能作用：
(1)光发射机：光发射机是实现电/光信号转换的光端机。
它由光源、驱动器和调制器组成。
其功能是将来自于信号源（视频、音频或射频）的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，然后再将已调的光信号耦合到光纤去传输。
(2)光接收机：光接收机是实现光/电转换的光端机。
它由光检测器和光放大器组成。
其功能是将光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信号（视频、音频或射频），然后，再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平，送到用户接收端去。
(3)光纤或光缆：光纤或光缆构成光的传输通路。
其功能是将发射端发出的已调光信号，经过光纤或光缆的远距离传输后，耦合到接收端的光检测器上去，完成传送信息任务。
(4)中继器：中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。
它的作用有两个：一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减；另一个是对波形失真的脉冲进行校正。
(5)光纤连接器、耦合器等无源器件：由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制，且光纤的拉制长度也是有限度的（如
1Km)。
因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。
于是，光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合，对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。