光纖是一種纖細的、柔軟的固態(tài)玻璃物質(zhì), 它由纖芯、包層、涂覆層三部分組成, 可作為光傳導(dǎo)工具.
纖芯:位于光纖的中心部位, 成分為高純度的二氧化硅即玻璃。
包層:位于纖芯的周圍, 其成分也是高純度二氧化硅。包層為光的傳輸提供反射面和光隔離, 并起一定的機械保護作用。
涂覆層:光纖的外層, 由丙烯酸酯、硅橡膠和尼龍組成。涂覆層保護光纖不受水汽的侵蝕和機械擦傷。
光纖通信的實現(xiàn)基于光的全反射原理。當(dāng)光進入光纖中心傳播時, 光纖纖芯的折射率n1比包層n2高, 而纖芯的損耗比包層低, 這樣光會發(fā)生全反射現(xiàn)象, 其光能量主要在纖芯內(nèi)傳輸, 借助于接連不斷地全反射, 光可以從一端傳導(dǎo)到另一端。
光纖的工作原理:在發(fā)射端首先把要傳輸?shù)男畔ⅲㄈ缭捯簦┳兂呻娦盘? 然后通過激光器發(fā)射到激光束上, 光的強度會隨電信號的頻率一起變化, 并通過光纖發(fā)射出去, 在接收端, 檢測器受到光信號后把它變成電信號, 經(jīng)過處理后恢復(fù)原信息。
光纖內(nèi)部用玻纖制成的光導(dǎo)纖維, 可以把光信號傳輸?shù)綆浊Ч锿? 將幾百上千根光導(dǎo)纖維組合在一起, 制成像電纜一樣的光纜, 這樣既提高了光導(dǎo)纖維的強度, 又較大地增加了通訊容量。
光在不同物質(zhì)中的傳播速度是不一樣的, 所以從一種物質(zhì)射到另一種物質(zhì)時, 兩種物質(zhì)的交界處會發(fā)生折射和反射, 而且折射光的角度會隨入射光的角度變化而變化, 當(dāng)入射光的角度達到或者超過某一角度時, 折射光會消失, 入射光全部被反射回來, 這就是光的全反射。
光信號就是在光纖內(nèi)經(jīng)過一次次的折射傳輸?shù)浇K點的, 光信號在一次次折射后會分散或者衰減, 就需要把光信號每50公里放大一次。