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【科普】光纤的由来——光纤之父 高锟

2015-11-17 12:05
安娜PARKER
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  OFweek 光通讯网讯 光纤是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。光导纤维由两层折射率不同的玻璃组成。内层为光内芯,直径在几微米至几十微米,外层的直径为零点几毫米。一般内芯玻璃的折射率比外层玻璃大1%。根据光的折射和全反射原理,当光线射到内芯和外层界面的角度大于产生全反射的临界角时,光线透不过界面,全部反射。通常,光纤一端的发射装置使用发光二极管或一束激光将光脉冲传送至光纤,光纤另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。在日常生活中,由于光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多,所以光纤通常被用作长距离的信息传递。

  原理初探:丁达尔效应

  1869年,丁达尔发现,若令一束汇聚的光通过溶胶,则从侧面可以看到一个发光的圆锥体,这就是丁达尔效应。

  具体而言,在光的传播过程中,光线照射到粒子时,如果粒子大于入射光波长很多倍,则发生光的反射;如果粒子小于入射光波长,则发生光的散射,这时观察到的是光波环绕微粒而向其四周放射的光,称为散射光或乳光。丁达尔效应就是光的散射现象或称乳光现象。由于溶液粒子直径一般不超过1 nm,胶体粒子介于溶液中溶质粒子和浊液粒子之间,其直径在1~100 nm,小于可见光波长,因此,当可见光透过胶体时会产生明显的散射作用。而对于真溶液,虽然分子或离子更小,但因散射光的强度随散射粒子体积的减小而明显减弱,因此,真溶液对光的散射作用很微弱。此外,散射光的强度还随分散体系中粒子浓度增大而增强。而光纤的发明,正是基于对丁达尔效应的应用。

  理论的提出与实现

  光纤的发明者高锟1933年11月4日出生在江苏省金山县,中学毕业后,考入香港大学。但由于当时港大没有电机工程系,他远赴英国东伦敦伍尔维奇理工学院就读。1957年,他从伍尔维奇理工学院电子工程专业毕业。

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