光纤

光纤，一种通过透明、柔软的玻璃或塑料纤维传输光的技术。这种被称为光纤的纤维可以将光线引导到弯曲的路径上。束平行纤维可以用来照亮和观察难以到达的地方。非常纯的玻璃光纤能够将光传输很长的距离，从几英寸或厘米到100多英里(160公里)，几乎没有变暗。含有这种纤维的电缆用于某些类型的通信系统。有些纤维比人类的头发还要细，直径小于0.00015英寸(0.004毫米)。

光纤是基于全内反射的光学现象。在最简单的光纤中，进入光纤一端的光击中光纤的边界并向内反射。光以连续的之字形反射穿过光纤，直到从光纤的另一端离开。其他形式的光纤被设计成这样，光的之字形被大大减少或几乎消除。

目前制造的大多数光纤至少由两部分组成:光传输的芯层和围绕芯层的保护包层(玻璃或塑料)，保护包层有助于防止光从芯层泄漏。覆盖层弯曲或向内反射照射到其内表面的光线。探测器，如光敏装置或人眼，在光纤的另一端接收光。

光纤束可以是相干的，也可以是非相干的。在一个相干束中，纤维被安排以便图像和照明可以传输。在非相干束中，纤维没有以任何特定的方式排列，只能传输照明。光纤有两种基本类型:单模光纤和多模光纤。单模光纤是为传输单射线作为载波而设计的，用于长距离的高速信号传输。它们的芯比多模光纤小得多，而且只接受沿光纤轴的光。微小的激光器将光直接送入光纤。

低损耗连接器可用于连接系统内的光纤而不降低光信号。这种连接器也将光纤连接到检测器。多模光纤的设计目的是携带多种光线。与单模光纤相比，它们具有更大的芯径，并且它们接受来自各种角度的光。多模光纤比单模光纤使用更多类型的光源和更便宜的连接器。它们主要用于较短距离的通信。

光纤的用途很多。在医学上，光纤使医生能够通过微小的切口观察和工作身体内部，而无需进行手术。它们被用于内窥镜——观察体内中空器官内部的仪器。大多数内窥镜都有两组纤维:外圈的非相干纤维提供光线，内层的相干纤维束传输图像。内窥镜可能被设计用来观察特定的区域。例如，医生使用关节镜检查膝盖、肩膀和其他关节。在一些模型中，第三组纤维传输激光束，用于止血或烧掉病变组织。体温可以用光纤测量。它们也可以被用于插入血管，以快速、准确地分析血液化学。

在科学研究和制造业中，光纤设备将光传输到危险区域、真空室和机器内的密闭空间。一些仪器使用光纤线圈作为传感装置;由于压力、温度或其他条件的变化而产生的光纤变化，会导致通过光纤的光的性质发生可测量的变化。光纤在工业上被用于测量温度、压力、加速度和电压。

光纤通信系统有许多优点，使它们比使用传统铜电缆的系统更有效率。它们有更大的信息承载能力，不受电气干扰，比铜电缆18luck手机登录系统需要更少的放大器。作为通信系统的一部分，光纤通常以闪光的形式以光信号的形式传输信息。18luck手机登录信号由光纤一端的小型半导体激光器或发光二极管(LED)产生，并由另一端的光敏设备检测。一根光纤电缆比同样大小的电缆能传输更多的信息。18luck手机登录光纤电缆的一个主要应用是连接电话交换所。许多通信公司已经在大陆和海底安装了大型光纤电缆网络，向全世界提供信息。18luck手机登录

光纤的第一次研究是在19世纪后期，但实际发展直到20世纪50年代初才开始。光纤的发展受到20世纪60年代早期激光的引入和1970年第一批纯玻璃光纤的生产的推动。光纤的商业应用，特别是在通信系统中，在20世纪80年代迅速发展。