光纖是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)寫，是一種由玻璃或塑料制成的纖維，可作為光傳導(dǎo)工具。傳輸原理是“光的全反射”。前香港中文大學(xué)校長(zhǎng)高錕和George A. Hockham首先提出光纖可以用于通訊傳輸?shù)脑O(shè)想，高錕因此獲得2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

光纖是一種纖細(xì)的、柔軟的固態(tài)玻璃物質(zhì)，它由纖芯、包層、涂覆層三部分組成，可作為光傳導(dǎo)工具。

纖芯：位于光纖的中心部位，成分為高純度的二氧化硅即玻璃。

包層：位于纖芯的周圍，其成分也是高純度二氧化硅。包層為光的傳輸提供反射面和光隔離，并起一定的機(jī)械保護(hù)作用。

涂覆層：光纖的最外層，由丙烯酸酯、硅橡膠和尼龍組成。涂覆層保護(hù)光纖不受水汽的侵蝕和機(jī)械擦傷。

光纖通信的實(shí)現(xiàn)基于光的全反射原理。當(dāng)光進(jìn)入光纖中心傳播時(shí)，光纖纖芯的折射率n1比包層n2高，而纖芯的損耗比包層低，這樣光會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象，其光能量主要在纖芯內(nèi)傳輸，借助于接連不斷地全反射，光可以從一端傳導(dǎo)到另一端。

光纖的工作原理：在發(fā)射端首先把要傳輸?shù)男畔ⅲㄈ缭捯簦┳兂呻?a target="_blank">信號(hào)，然后通過激光器發(fā)射到激光束上，光的強(qiáng)度會(huì)隨電信號(hào)的頻率一起變化，并通過光纖發(fā)射出去，在接收端，檢測(cè)器受到光信號(hào)后把它變成電信號(hào)，經(jīng)過處理后恢復(fù)原信息。

光纖內(nèi)部用玻纖制成的光導(dǎo)纖維，可以把光信號(hào)傳輸?shù)綆浊Ч锿?，將幾百上千根光?dǎo)纖維組合在一起，制成像電纜一樣的光纜，這樣既提高了光導(dǎo)纖維的強(qiáng)度，又大大增加了通訊容量。

光在不同物質(zhì)中的傳播速度是不一樣的，所以從一種物質(zhì)射到另一種物質(zhì)時(shí)，兩種物質(zhì)的交界處會(huì)發(fā)生折射和反射，而且折射光的角度會(huì)隨入射光的角度變化而變化，當(dāng)入射光的角度達(dá)到或者超過某一角度時(shí)，折射光會(huì)消失，入射光全部被反射回來，這就是光的全反射。 光信號(hào)就是在光纖內(nèi)經(jīng)過一次次的折射傳輸?shù)浇K點(diǎn)的，光信號(hào)在一次次折射后會(huì)分散或者衰減，就需要把光信號(hào)每50公里放大一次。

審核編輯 ：李倩