光导纤维的应用

时间:2024-09-28 14:14:08编辑:奇事君

什么是光导纤维

分类: 医疗/疾病
解析:

光导纤维简称光纤,是一种能高质量传导光的玻璃纤维。如果将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。

同轴电缆(Coaxial)是指有两个同心导体,而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆。最常见的同轴电缆由绝缘材料隔离的铜线导体组成,在里层绝缘材料的外部是另一层环形导体及其绝缘体,然后整个电缆由聚氯乙烯或特氟纶材料的护套包住。



目前,常用的同轴电缆有两类:50Ω和75Ω的同轴电缆。

75Ω同轴电缆常用于CATV网,故称为CATV电缆,传输带宽可达1GHz,目前常用CATV电缆的传输带宽为750MHz。

50Ω同轴电缆主要用于基带信号传输,传输带宽为1~2OMHz,总线型以太网就是使用50Ω同轴电缆,在以太网中,50Ω细同轴电缆的最大传输距离为185米,粗同轴电缆可达1000米。


光导纤维都有哪些作用?

光导纤维作用


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,对诊断、医治各种疾病极为有利。


光导纤维是利用光的什么原理

光纤通信中,光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的全反射现象。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。 光导纤维由芯线和外涂层组成。一般要求芯料的透光率高,而涂层材料要求折射率低,并且要求芯料和涂料的折射率相差越大越好。在热性能方面,要求两种材料的热膨胀系数相接近,若相差较大,则形成的光导纤维产生内应力,使透光率和纤维强度降低。另外,要求两种材料的软化点和高温下的粘度都要相接近。 激光是进行光纤通信的理想光源。 光缆的直径不到 0.1毫米,然而在这种小小的信息通道上,从理论上讲,同时能传送100亿路的电话,100万路高质量的电视节目,且不受电磁干扰,信息损失也极小。而目前一对直径为0.65毫米的铜线仅能同时提供24路电话,一条直径为76.2毫米包括22个铜轴管的铜轴电缆,也只能同时传送4万路电话或23个电视频道的节目,同时利用铜或其他金属导线,将会占据很大的空间,而且价格高,还会受电磁的干扰。激光是进行光纤通信的理想光源。 光缆的直径不到 0.1毫米,然而在这种小小的信息通道上,从理论上讲,同时能传送100亿路的电话,100万路高质量的电视节目,且不受电磁干扰,信息损失也极小。而目前一对直径为0.65毫米的铜线仅能同时提供24路电话,一条直径为76.2毫米包括22个铜轴管的铜轴电缆,也只能同时传送4万路电话或23个电视频道的节目,同时利用铜或其他金属导线,将会占据很大的空间,而且价格高,还会受电磁的干扰。

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