光纖透光


在光纖通訊中,訊號透過光纖傳輸。這基於光的某些特性,即折射和全內反射。

折射

當光線從較密的傳輸介質進入較稀的介質或反之亦然時,其方向在兩種介質的介面處會發生變化。這種現象稱為光的折射。

光學介質的密度用折射率來衡量。折射率越高,密度越大。

入射光線與法線的夾角稱為入射角Θi,而折射光線與法線的夾角稱為折射角Θr。當光從較密的介質傳播到較稀的介質時,折射角大於入射角。

Transmission of light

臨界角和全內反射

對於從較密介質傳播到較稀介質的光,如果折射角為〖90〗^0,則對應的入射角稱為臨界角Θc。

如果光線以大於臨界角的角度入射在兩種介質的介面上,則它將完全反射回較密的介質。這種現象稱為全內反射。

Critical Angle

光在光纖電纜中的傳輸

光纖利用全內反射來傳輸光。它具有被較稀疏的包層包圍的緻密玻璃實心芯。穿過內芯的光線被反射回,而不是被折射到較稀疏的包層。

Fiber optic cable

理論上,由於全內反射,不應該有任何光波損失。然而,光衰減取決於光波的波長和玻璃的特性。三種常用的傳播波長範圍是0.85微米、1.30微米和1.55微米。

傳播模式

光有兩種傳播模式:

  • **單模**:它是一根單股玻璃纖維,只允許一束光訊號傳播。纖芯直徑非常小,為9μm。

  • **多模**:它允許來自光源的多束光沿不同的路徑移動。纖芯直徑為50μm或62.5μm。

更新於:2020年6月20日

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