发信人: yanghx22(再生豆)
整理人: 2sinxcosx(2003-09-26 22:05:24), 站内信件
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比尔·李
20世纪40年代，材料科学家发明了玻璃纤维。但能透光的玻璃纤维，由于其光损耗太大，无法在光纤通信中使用，人们一直在寻求适合光通信用的光导纤维。
1966年，英藉华人高锟发表论文，提出改进材料的纯度可大大降低光损耗，从而可用玻璃纤维进行远距离激光通信的设想。1970年，美国康宁公司首先采用气相沉积法拉制出长200米、光耗为20分贝/千米的石英纤维，这是世界上第一根对光纤通信有实用价值的单模光纤。
此后，光纤材料的研究与生产在世界范围内展开，作为通信材料的石英纤维得到飞速发展，并形成了一门新兴的材料产业，也从此开始了光纤通信的时代。各国相继兴建了大规模的光纤电话网和长途干线，并且铺设了数万千米长的越洋洲际通信光缆。
通信用的光导纤维主要由两部分构成：一是纤芯，二是包覆纤芯的低折射率的包层。光纤的纤芯，主要由非晶态的石英玻璃组成，并掺杂了锗、硼、磷等的氧化物，以改变折射率；光纤的包层，一般由高硅玻璃制成，其折射率低，并要求与纤芯的折射率相匹配，以减少光的散射。为保护光纤表面不受损伤，还要在它的外面包覆一层薄薄的塑料，一般为硅树脂或氨基甲酸乙酯。
常用的光导纤维有石英、氟化物等玻璃光纤，此外还有晶体光纤和塑料光纤等。光导纤维有两个重要特性，一个是光损耗，另一个是色散。光损耗是指光在光纤中的衰减量，标志着光纤透光程度的大小；色散是指光信号在光纤中传播时发生的畸变。光损耗的大小，影响到光纤传输距离的远近；色散的大小，影响到一根光纤中同时传输的光信息的容量。
光导纤维具有极高的带宽，一根直径不到1.3厘米的由32根光纤组成的光缆，能容许50万对用户同时通话，或者同时传送5000个频道的电视节目。另外，光纤还具有不受电磁干扰、保密性强、耐腐蚀、柔软易铺设、原料充足和成本低廉等优点。信息高速公路的主干线路便是能双向、快速传输多媒体信息的光缆。
除通信领域外，光导纤维还有许多其他应用。例如，“传能光纤”可以传递高功率的激光能量，广泛用于激光加工机、激光手术刀等；“传像光纤”的光纤束可用做传递图像，用于医学上的肠镜、胃镜检查和公安、机场等的安全监控；“传感光纤”可做敏感元器件，用这种光纤可制成温度传感器、压力传感器和电磁传感器等。
摘自《新科技启蒙》
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