光纤通信的基本工作原理是什么,光纤通信的原理和优点

首页 > 教育 > 作者:YD1662024-05-03 04:20:31

过了85年,另一个哥儿们J.C.Baird聪明了,说既然光能在透明物体里传输,那就用石英制造一个光纤,还申请了专利;短短四年,德国的拉姆就把光纤束用在了消化内镜中,用来传输光学图像。

后面随着科学的进步,光纤就越来越成熟了,又给光纤涂保护层,又是拉丝套管,各种改进之下,美国的一家公司终于在1970年造出了第一根低损光纤,紧随其后,光纤通信线路就出现了,并逐渐实现了商业化。

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我国1976年自主研发了第一根光纤,1979年9月,我国在上海北京等地开始试验光缆通信系统,建成了第一批市内电话中继线路,这标志着光纤应用在中国正式起步。

两年之后,中国武汉开通了第一条实用光纤通信线路,中国光纤从此走出试验走进实战;1986年至2000年,我国通过科技攻关,建设了“八纵八横”通信光缆,从此光纤通信干线网在全国范围内覆盖成功。

2009年,国家推动“光进铜退”计划,旨在实现“光纤到户”;2022年我国光纤用户已经达到了94.3%,基本实现行政村光宽带全覆盖。

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无论是在中国还是世界,光纤的发明给人类的生活带来了“速与质”的双提升,那么这根细如发丝的纤维究竟是靠什么改变人类生活的呢?

光纤的工作原理

光纤的基本结构有四个部分,由内而外分别是纤芯、包层、涂覆层、护套。最核心的纤芯,折射率高,纤芯之外的包层,折射率比纤芯稍低,这两层形成光纤的结构主体,对光波传输起着决定性作用;包层之外是涂覆层,涂覆层之外是护套,涂覆层和护套的作用都是隔离杂光,不让外界光源干扰光波传输,以此提升光纤的强度,保护纤芯不受损坏。

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光纤的工作是建立在光的“全反射原理”基础之上的。啥意思呢?我们想象一下你站在湖边,有一束光从湖底朝你的眼睛发射过来,光发现原来走在水里,突然走到空气里,有点难受,于是一部分光就不干了,在水面位置直接逃回了水里,这叫反射。

而另一部分光想坚持一下,走到了空气里,但体力消耗已经不能保持原来的路线,这就是光的折射。

又过了一会,光源开始在水里作妖乱动,这导致越来越多的光不想进入空气,都从水面折回了水里,直到所有的光都扛不住选择了反射而非折射,这就实现了光的“全反射”只在某一种介质里乖乖地走,不愿跑出去了!

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