光导纤维的应用及其发展前景

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1、学号：20105043025本科学年论文学院物理电子工程学院专业应用物理学年级2010级姓名石鹏凯论文题目光导纤维的应用及其发展前景指导教师张新伟职称讲师成绩2012年05月31日目录摘要…………………………………………………………………………………1Abstract………………………………………………………………………………11绪论………………………………………………………………………………12光导纤维的简介……………………………………………………………………12.1什么是光导纤维………………

2、……………………………………………22.2光导纤维的基本原理………………………………………………………23光导纤维的应用…………………………………………………………………33.1光导纤维在通信系统方面的应用…………………………………………33.2光导纤维在医学方面的应用………………………………………………33.3光导纤维的其他应用…………………………………………………………44光导纤维的发展前景………………………………………………………………5结论………………………………………………………………

3、…………………6参考文献……………………………………………………………………………6致谢……………………………………………………………………………………7光导纤维的应用以及未来发展前景学生姓名：石鹏凯学号：20105043025学院：物理电子工程学院专业：应用物理学指导老师：张新伟职称：讲师摘要:30多年来，光导纤维取得了巨大的进步，其中石英光导纤维的通信距离提高了2倍，容量提高了100倍,我国的日产量已突破8×105m。光纤的用途不断扩大，今后新兴国家将成为推动光纤市场快速增长的牵引力。关键词

4、：光导纤维；光学纤维；新进展；发展动向ApplicationandfuturedevelopmentofopticalfiberAbstract：Lighttransmittingfibersaregettingprogressinmorethan30years,thedatatransmittingdistanceraised2times,thecapacityofdatacommunicationraised100times,theoutputofplasticopticalfiberbro

5、ke800km/dinChina.Theusesoflighttransmittingfibersareexpandingincessantly,whilethedemandofnewrisingcountrieswillbecomethetractivepowerofquickrisingmarketinfuture.Keywords：lighttransmittingfiber;opticalfiber;newdevelopment;developingtrend1绪论上世纪60年代，激光被

6、发明了，它宣告:在光波波段中对应于射频源的新源出现了，对于通信有巨大潜力的光谱区域终于被开拓出来加以利用了。所需要的就是要有一组相适合的光源、检波器和传输介质[1]。随后二十多年，人们对光传输介质进行了攻关，终于制成了轻质量、低损耗、频带宽的光纤，从而奠定了光通讯的基石。从此，光导纤维的应用进入了飞速发展的阶段，它的使用为我们的生活提供了很大的便利，同时它的未来发展前景为人们所看好。2光导纤维的简介2.1什么是光导纤维光导纤维简称光纤，是一种透明的玻璃纤维丝，直径只有1~100μm左右。它是由内

7、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。9它具有质量轻、耗损地、频带宽，抗干扰能力强等优点。2.2光导纤维的基本原理由光学理论可知，可以用光线也就是几何光学的方法来研究光的传播现象。应用儿何光学基本定律，来分析光纤中的多模光纤是完全适用的。2.2.1光的全反射原理当光线由光密媒质(折射率为n1)射入光疏媒质(折射率为n2)且入射角大于临界角(i)的时候，就会生全反射现象，如图1所示。临界角由下式决定:式中n1》n2N1N2临界

8、角全反射光图1：光全反射示意图2.2.2.光纤结构光导纤维分为反射型和折射型两种，下面主要介绍反射型光纤基本结构。如图2所示，在光纤内部，要求光线的反射是全反射射，整个纤维由两层均匀介质组成，内层为玻璃纤维芯(纤芯)，外层为玻璃包皮(包层)的两个同心圆柱的双层结构组成。纤芯传输。纤芯的折射率n1比包皮折射率n2稍大一点，两层介质之间形成良好的光学界面光线在界面的入射角冲要大于临界角，以保证在光纤内部产生全反射现象。光纤导光示意图如图3。位于光纤的中心部位，光主要在这一部分里[2]。外包纤芯图2光