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光纤是如何传输光的

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光纤是如何传输光的

发布日期:2018-08-19 00:00 来源:http://www.dg-taifeng.com 点击:

简单的光纤可以就是一根玻璃丝,根据不同要求,它可以做得非常细,一般从几微米到几百微米。通常很多光纤都会在表面加(涂)上一层别的物质,叫包层或涂敷层。这一层物质可以作为光疏媒质起折射作用,有的还可以增强光纤的柔软性使其可以随意弯曲。没有涂敷层的光纤就叫裸纤。裸纤也可以传播光信号(这时光纤和空气就成了两种不的介质)。根据不同需要,人们在玻璃或石英中可以加入其他化学元素,可以利用多种复杂工艺使细细光纤的内部具有复杂的结构。因此,光纤的品种也是很多的,有的可以同时传送上千种不同波型的光波,有的则只能通过单一波型的光线。光纤的制作过程比较精细,通常叫做拉丝(看看关于拉丝的介绍和设备)。光纤通信中用到的光缆是由数十到数百根这样的光纤集成的,其中每根光纤都可承担起巨大的通讯量。

光所以能在光纤中传输,主要是纤芯和包层的共同作用。根据上面讲到的光折射道理,我们就会明白,光纤的纤芯和它外面的包层肯定是两种密度不同的物质,而且纤芯的密度应该大于包层。这样,只要一个光线射入的角度合适,那么这束光线就会在光纤内部不停地进行全反射而传向另一端。
实际应用中的光纤,只要不是过分弯曲,进入光纤的光都会在光纤内来回反射,曲折向前传播,但也会有部分光渗入到包层并在其内传播。光在光纤中传播时也会激发出一定的电磁波模式, 这种模式同光纤的粗细有关,芯径太细难以形成确定的传输模式,芯径太粗则使传输模式增多,使色散严重,固而光纤的纤芯不能太粗也不能太细,一般为传输波长的几倍至几十倍。按照光纤中容许传输的电磁波模式的不同,可以把光纤分为单模光纤和多模光纤。单模光纤指只能传输一种电磁波模式,多模光纤指可以传输多个电磁波模式,实际上单模光纤和多模光纤之分,也就是纤芯的直径之分。单模光纤细,多模光纤粗。在有线电视网络中使用的光纤全是单模光纤,其传播特性好,带宽可达10GHZ,可以在一根光纤中传输60套PAL—D电视节目。
我们初步了解了光纤传输光线的原理,那么它又是如何将各种文字、图像、声音传播的呢?原来,利用电子技术,人们可以将文字、图像、声音等信息转换成电子信号,使它们统统变成由“1”和“0”组成的数字串,这就是我们现在常说的“数字技术”。在数字技术里,1和0就表示电路的开和闭,运用到光电技术里,它们可以实现有光和无光两种状态。于是,人们通过光端机(向光纤中输入光信号的设备)向光纤发出一连串明暗不同的光信号,光纤的另一端接收到这些光信号后,再通过专门的设备把它还原成数字信号,最后再由电视、收音机、计算机等将数字信号还原成文字、图像、声音等

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