tft每日頭條

 > 生活

 > 光纖技術的原理及優點

光纖技術的原理及優點

生活 更新时间:2024-10-05 21:22:33
什麼是光纖?

光纖技術的原理及優點(光纖的原理是什麼)1

大量的光纖

光纖是光導纖維,是一種由玻璃或塑料制成的纖維,利用光在這些纖維中以全内反射原理傳輸的光傳導工具

光纖有什麼特點呢?

  1. 光纖如果封裝在塑料保護套中,它就能夠彎曲,也不會斷裂,是一種極佳的信号傳遞工具
  2. 光纖在傳輸過程中的損耗比電在電線中的損耗,要低很多,現在較好的光導纖維,其光傳輸損失每公裡隻有零點二分貝;也就是說傳播一公裡後隻損耗4.5%;所以現在長距離的電的傳輸都是使用高壓線,以減少電能的損耗
  3. 光纖的主要的原料是矽,蘊藏量極大,較易開采,價格比較便宜;在我們的地球的地殼中的含量僅僅低于氧的含量,大約占地表岩石的四分之一,但是有個缺點是矽主要以含氧化合物的形式,所以在工業上需要在電爐中用高純度的C(碳)去做還原反應
光纖的原理是什麼?

光纖技術的原理及優點(光纖的原理是什麼)2

一捆光纖,有點像一個遠距離的手電筒

光纖是一種圓柱形的介質波導,應用全内反射原理來傳導光線。由于反射時沒有光線的損失,因此信号可以傳輸到極遠的距離

那什麼是全内反射原理呢?

通俗地講,這是一種光學現象,當光線經過兩個不同折射率的介質時,部分的光線會于介質的界面被折射,其餘的則被反射。但是,當入射角比臨界角大時(光線遠離法線),光線會停止進入另一界面,全部向内面反射!

光纖技術的原理及優點(光纖的原理是什麼)3

海市蜃樓

光纖技術的原理及優點(光纖的原理是什麼)4

在山東省蓬萊市海面拍攝到的海市蜃樓

不知道大家見過海市蜃樓麼?也就是這個原因産生的,主要是光線從冷空氣(高空)進入到熱空氣(地面)産生了全反射,這也就解析了,在沙漠和大海上中更加容易看見海市蜃樓


這裡科普一個知識點,光線在真空中傳播的速度大約在 3億米/秒。由于光纖的特效,做不到真空的速度,但是大約也有2 億米/秒。怎麼理解呢?12000公裡的信号傳輸,會有最低0.06秒時間的延遲

光纖技術的原理及優點(光纖的原理是什麼)5

冰冰有段采訪,就是聽不到主持人的提問,但是依舊擋不住她的可愛

但是你有可能注意到一個現象,就是新聞直播中,前方記者聽不到主持人的提問,這個過程會有很大的延遲,這個主要的原因是中間的某一段信号或者是設備的問題,而不是光纖的問題


光纖技術的原理及優點(光纖的原理是什麼)6

單模光纖内部結構:1.核心:直徑8 µm2.包覆:直徑125 µm3.緩沖層:直徑250 µm4.外套:直徑400 µm

  • 目前用于通信中的光纖主要是玻璃纖維,其外徑約為250微米,中心通光部分直徑為10~60微米
  • 光纖的結構大緻分為裡面的纖芯部分與外面的包覆部分
  • 為了要局限光信号于纖芯,包層的折射率必須小于纖芯的折射率。漸變光纖的折射率是緩慢改變的,從軸心到包覆,逐漸地減小;而突變光纖在核心-包覆邊界區域的折射率是急劇改變的。

你能想象沒有光纖的世界麼?
  • 現在你能看到的都不會那麼常見,電競遊戲,短視頻應用,5G網絡,無人汽車,即時通訊,直播購物等等和網絡相關的東西
  • 怎麼理解呢,所有的即時通訊,有可能都是基于衛星,歸于國際通訊還好,但是這個價格對普通人極其不友好
  • 也不會發生你拿着手機看我的文章,我優哉遊哉地寫這篇文章
最後,在這裡不得不提到的是一位偉大的電機工程學家:高锟先生,正因為有了他的貢獻,我們才能享受到今天的網絡世界,他解決如何在虛拟的世界中修建一條高速網絡公路,讓全世界的真正的在同一個世界

光纖技術的原理及優點(光纖的原理是什麼)7

高锟先生

  • 高锟先生在上海市出生及長大(至初中)
  • 1949年定居香港
  • 1966年在英國标準電信實驗室做出劃時代的光纖實驗
    • 2009年獲諾貝爾物理學獎,主要是表揚“在光傳輸于纖維的光學通信領域突破性成就”,諾貝爾獎評審委員會稱高锟的研究有助創建今日網絡世界的基礎,為今日的日常生活創立許多革新,也為科學的發展提供新工具。
    • 2018年9月23日早上11時45分,高锟先生逝世,享壽84歲

高锟先生,在1996年當選為我國中科院的外籍院士,那個年代的院士可見含金量有多高

最後,希望大家一起順利,心想事成

,

更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!

查看全部

相关生活资讯推荐

热门生活资讯推荐

网友关注

Copyright 2023-2024 - www.tftnews.com All Rights Reserved