化学自习室


按字母检索
学习小专题

数据词典

元素手册

元素周期表

光导纤维发展的曲折历程

来源:未知作者:徐俊龙 点击:所属专题: 光导纤维
光导纤维是一种比头发丝还细的玻璃纤维丝。光导纤维于本世纪20年代就研制出来了,是用超纯石英玻璃在高温下拉制而成的,有很好的导光能力。但是由于传输过程中光波衰减太大,因此没有实用价值。当时光导纤维每千米哀减100分贝,所以如果用来通信,就要每隔20m设一个中继

网站温馨提示,请您保护好眼睛! 【视力保护色 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青(默认色) 灰 银河白 字体:

光导纤维是一种比头发丝还细的玻璃纤维丝。光导纤维于本世纪20年代就研制出来了,是用超纯石英玻璃在高温下拉制而成的,有很好的导光能力。但是由于传输过程中光波衰减太大,因此没有实用价值。当时光导纤维每千米哀减100分贝,所以如果用来通信,就要每隔20m设一个中继站,未能在实际通信中应用。

1966年,一位英籍华人高琨博士发表一篇著名的论文,首次提出,解决玻璃纯度和成分问题,就能够得到光传输衰减很小的玻璃纤维。

高琨于1957年从伦敦大学毕业,1965年开始从事光通信研究,先是做砷化镓光电二极管为光源的通信系统研究,后又对光的传输媒体进行研究,发现主要困难是光波在纤维媒体中的损耗大,材料太脆,制作困难。于是他从改变材料的成分、纯度和结构入手,以解决光波传输的损耗等问题。实验结果表明,石英玻璃材料中的杂质浓度是影响光波衰减的主要因素,并对波长为1mm光波进行实验得到每千米只衰减1分贝的好成果。他经过反复实验取得了许多重要的数据,为撰写论文打下了良好的基础。于是一篇以“适合于光频率的绝缘介质纤维表面波导”为题的论文发表了。他充分论述了经过多年艰辛探索的理论结果和实验成果。论文很快引起各国科学家和工程技术人员的重视和赞扬,并被广泛引入实际应用中。1970年,美国康宁玻璃公司首先拉制成功第一根每千米只衰减20分贝的石英玻璃光导纤维。此后,光导纤维的衰减率不断下降:1974年,每千米2分贝,1976年,每千米1分贝,1979年,每千米0.2分贝,80年代达到每千米0.16分贝,90年代研制的氟化物玻璃纤维衰减更低,已降低到每千米0.03分贝。这种高纯度氟化物玻璃光导纤维的传输能力,十分高强,一次传送距离长达4800km,可以在无中继站的情况下进行洲际光通信。今天可以说,光导纤维是经过艰辛的历程,才取得辉煌的成绩的。 

光导纤维纤柔如丝

光纤的结构呈圆柱形,中间是直径为8μm或50μm的纤芯,具有高折射率,外面裹上低折射率的包层,最外面是塑料护套,整个外部直径为125μm特殊的制造工艺,特殊的材料,使光纤既纤细似发,柔顺如丝,又具高抗拉强度,大抗压能力。在性能上,对光波衰减小,可以多功能传输声音、图像和文字,适应高低温环境,抗电磁干扰,耐放射性辐射,光波在光纤中传播不向外部辐射电磁波,有极高的保密特点,信息以光速转送,速度无与伦比,光通信比电通信的容量要提高1亿~10亿倍,一根光纤能同时传输100亿个电话,或1000万套电视节目,容量之大难以想象。

光纤制导智能兵器

光纤技术应用于智能兵器,特别是导弹和遥控运载器的制导,正得到迅速发展。利用光纤传输目标信号和攻击命令,使导弹或鱼雷准确命中敌方目标。

光导纤维发展的曲折历程

 

1988年,德国和法国试制“独眼巨人”反坦克导弹,既可以通过光纤实时了解目标区域的图像,又可以借助光纤控制导弹命中目标。

光纤在军事通信方面,由于快速、保密和大容量等优点,当然成为军方首选的通信技术。  

光导纤维的用途

发达国家实现了大容量光纤通信以后,不仅能满足一般的电话、电视、数据等通信的需要,而且还出现了许多新的为公众服务的通信业务,如城市的生活电视服务中心等。这个中心通过光缆连接着每个家庭的终端设备。中心有一个文字、图片资料的储存库,居民可共享诸如每天的重要新闻、天气预报、文体活动、商品价格以及交通时刻表等大量信息,同时还可通过光纤通信系统点播电视节目。光纤通信电视机可以当作电视传真电话使用。通话时,你可以看到我,我也可以看到你。这种电视传真电话,还可以用于电视教学。目前大多数的电视教学,只能是教师在电视中上课,学生在电视机前收看,相互不能提问。如果采用光纤“双向性”电视,与在学校教室里教师、学生面对面上课的情况就没有什么两样了。这个服务中心还可以进行电视诊断和治疗疾病。某用户患病时,通过光导纤维通信系统将病人的体温、血压和脉搏等数据传送到医院,医生的诊断结果和开出的处方也可通过光导纤维通信系统传送到病人家中的终端装置上。如果遇到疑难杂症,还可进行电视会诊呢。  

至于光纤通信小系统,它的应用范围之广更不胜枚举。例如高压电力网、电气化铁道、公安交通、广播电台、大型企业内部的遥控与管理、计算机网络等,甚至在一幢高层建筑内部、一艘大轮船上、一架大型客机内都可以采用。

光导纤维作为敏感器件的应用,则也可以使它充分展示自己的“才能”——利用光导纤维制成五花八门的“千里眼”、“顺风耳”:在对人有危险的场所起到人的耳目作用,或者能超越人的生理界限,感知到人的感觉器官不能感受到的外界信息。例如能测量2000℃高温的光纤温度计;用于监视上百万伏高压输电线路和设备安全运行的光纤电流传感器;石油或天然气储罐往往会发生极微小的裂纹,如果不能及时发现,就会酿成重大事故。假如安装一台光纤传感器,在储罐产生微小裂纹前,由于储罐的形状和尺寸都会有微小的变化,光纤传感器就会检测出这些异常的信号。

至于光导纤维在广告橱窗、商品陈列、道路公共场所、展览用标志板、导向板、日用品、玩具、手工艺品等方面的应用,更是琳琅满目,繁花似锦。

展望未来,光导纤维这项新技术前途无限广阔,它的应用将更加灿烂。

(责任编辑:化学自习室)
用手机微信扫描以下二维码,可浏览、收藏、分享;若对您学习有帮助,请点击打赏图标,扫描二维码,赞助本站。
------分隔线----------------------------
数据统计中,请稍等!
------分隔线----------------------------
相关文章
说点什么吧
  • 全部评论(0
    还没有评论,快来抢沙发吧!
栏目列表
微信公众平台二维码
二维码图片
欢迎订阅网站动态,手机扫一扫就可以。
化学自习室APP下载二维码
化学自习室APP
欢迎使用化学自习室APP,扫码就可下载。
会员登录
用户名:
密码:
验证码: 看不清?点击更换
推荐内容
公益广告

返回顶部