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標題: 光導纖維設計的原理 [打印本頁(yè)]
作者: 海西    時(shí)間: 2015-8-29 21:59
標題: 光導纖維設計的原理
在通訊光纜中，全反射臨界角是光導纖維的關(guān)鍵性指標，在光導纖維中光線(xiàn)的傳輸過(guò)程如圖所示。光導纖維的芯層是高折射率ｎ１的透光玻璃纖維，外層是用低折射率ｎ２的玻璃纖維，且芯層與外層的玻璃纖維都是通過(guò)熔融復合紡絲方法生產(chǎn)的，通常ｎ１＝１．６２、ｎ２＝１．５２，即傳輸光線(xiàn)的內傳輸入射角θ１≥ａｒｃｓｉｎ１．５２/１．６２＝６８．７６°時(shí)，其在光導纖維內就能全程全反射，且不向玻璃纖維外漏光。此時(shí)玻璃纖維芯層的吸收率也較低，可以達到每千米長(cháng)光能損失量不到５％。同時(shí)考慮到光纜端入射的要求，還有一個(gè)指標是光源從空氣進(jìn)入玻璃纖維芯層的入射角θ０的臨界范圍θｍ（入射孔徑）。
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光導纖維中光線(xiàn)的折射和反射
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式中：θｍ———光導纖維端面入射臨界角，即光導纖維的入射值孔徑；* S7 }7 J, W" n- X4 d( u& J& N5 R* [! r5 e
ｎ１———玻璃纖維芯層折射率；
( X" M2 j) }2 w+ H2 W9 n8 uｎ２———玻璃纖維皮層折射率；/ F8 `# D* o- P+ k: |. c) r' e! {
ｎ０———空氣折射率１．０００２。
通常情況下，由于光導纖維的折射率為可知，則θｍ＝３４．０８°，即入射角θ０為０～３４．０８°的光將可進(jìn)入光纖全反射傳輸。
$ K( v  r. Q+ n* Y$ l近代光纜用的光導纖維，除復合玻璃纖維外，有機高聚物的復合纖維也已開(kāi)始應用。
作者: 海西    時(shí)間: 2015-8-29 22:38
個(gè)人感覺(jué)，有機高聚物的復合纖維形式的光導纖維可能會(huì )成為智能可穿戴服裝的導電和信息傳遞纖維。



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