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光导纤维的主要成分是什么

光导纤维的主要成分是什么

2023-12-25 11:24373浏览

光纤是一种由玻璃或塑料制成的纤维,利用光在这些纤维中以全内反射原理传输的光传导工具。它由内芯和外套两层组成,内芯的折射率大于外套的折射率,光由一端进入,在内芯和外套的界面上经多次全反射,从另一端射出。由于信息在光导纤维的传输过程中损耗较低,使光纤被用作长距离的信息传递介质。

光导纤维的主要成分是什么

光导纤维的主要成分是二氧化硅。光导纤维是一种由玻璃或塑料制成的纤维,利用光在这些纤维中以全反射原理传输的光传导工具,而二氧化硅则具有良好的导光性。

石英玻璃:高纯石英玻璃可制成光导纤维。石英玻璃是一种二氧化硅单一组分的特种工业技术玻璃,这种玻璃硬度大可达莫氏七级,具有耐高温、膨胀系数低、耐热震性、化学稳定性和电绝缘性能良好,并能透过紫外线和红外线。

二氧化硅:二氧化硅是一种无机物,化学式为SiO2,不溶于水,与强碱在加热时熔化,生成硅酸盐。纯净的天然二氧化硅晶体,是一种坚硬、脆性、不溶的无色透明的固体,常用于制造光学仪器等。

光导纤维的特点

光导纤维是一种具有高纯度无机非金属材料制成的光传输器件,具有以下特性:

1、高透光率:光导纤维具有高透光率,能够有效地将光信号传输到远距离的地方。

2、良好的柔性和韧性:光导纤维非常细而柔韧,可以在弯曲的情况下传输光信号。

3、抗干扰性能:在传输光信号的过程中,光导纤维可以有效地抵御电磁干扰。

4、轻量化:相比传统的电缆和导线,光导纤维的重量更轻。

5、长寿命:光导纤维的寿命长,可在几十年甚至更长的时间内保持良好的传输性能。

光导纤维的作用

利用光导纤维可进行光纤通信。激光的方向性强、频率高,是进行光纤通信的理想光源。光纤通信与电波通信相比,光纤通信能提供更多的通信通路,可满足大容量通信系统的需要。

光导纤维一般由两层组成,里面一层称为内芯,直径几十微米,但折射率较高;外面一层称包层,折射率较低。从光导纤维一端入射的光线,经内芯反复折射而传到末端,由于两层折射率的差别,使进入内芯的光始终保持在内芯中传输着。光的传输距离与光导纤维的光损耗大小有关,光损耗小,传输距离就长,否则就需要用中继器把衰减的信号放大。用最新的氟玻璃制成的光导纤维,可以把光信号传输到太平洋彼岸而不需任何中继站。

在实际使用时,常把千百根光导纤维组合在一起并加以增强处理,制成像电缆一样的光缆,这样既提高了光导纤维的强度,又大大增加了通信容量。

用光缆代替通信电缆,可以节省大量有色金属,每公里可节省铜1.1 t、铅2~3 t。光缆有质量轻、体积小、结构紧凑、绝缘性能好、寿命长、输送距离长、保密性好、成本低等优点。光纤通信与数字技术及计算机结合起来,可以用于传送电话、图像、数据、控制电子设备和智能终端等,起到部分取代通信卫星的作用。

光损耗大的光导纤维可在短距离使用,特别适合制作各种人体内窥镜,如胃镜、膀胱镜、直肠镜、子宫镜等。

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