光纤透光
在光纤通信中,信号通过光纤传输。这基于光的某些特性,即折射和全内反射。
折射
当光线从较密的传输介质进入较稀疏的介质或反过来时,其方向在两种介质的界面处会发生变化。这种现象称为光的折射。
光学介质的密度用折射率来衡量。折射率越高,密度越大。
入射光线与法线的夹角称为入射角Θi,而折射光线与法线的夹角称为折射角Θr。当光从较密的介质传播到较稀疏的介质时,折射角大于入射角。
临界角和全内反射
对于从较密介质传播到较稀疏介质的光,如果折射角为〖90〗^0,则相应的入射角称为临界角Θc。
如果光线以大于临界角的角度入射到两种介质的界面,则它会被完全反射回较密的介质。这种现象称为全内反射。
光在光纤电缆中的传输
光纤利用全内反射来传输光。它具有被较低密度包层包围的致密玻璃实心芯。通过内芯的光线被反射回来,而不是被折射到较稀疏的包层中。
理论上,由于全内反射,不应该有任何光波损失。但是,光的衰减取决于光波的波长和玻璃的特性。三种常用的传播波长范围是0.85微米、1.30微米和1.55微米。
传播模式
光有两种传播模式:
单模:它是一根单股玻璃纤维,只允许一束光信号传播。纤芯直径很小,为9μm。
多模:它允许来自光源的多束光沿不同的路径移动。纤芯直径为50μm或62.5μm。
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