光纤是如何利用几何光学的全反射原理的?

2025-06-22 19:34:06
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回答1:

全反射是一种特殊的折射现象,当光线从一种介质1射向另一种介质2时,本来应该有一部分光进入介质2,称为折射光,另一部分光反射回介质1,称为反射光。但当介质1的折射率大于介质2的折射率,既光从光密介质射向光疏介质时,折射角是大于入射角的,所以当增大入射角,折射角也增大,但折射角先增大到90度,此时(入射角叫临界角)折射光消失,只剩下反射光,称为全反射现象。
光纤通信利用的就是全反射的道理,光纤在结构上有中心和外皮两种不同介质,光从中心传播时遇到光纤弯曲处,会发生全反射现象,而保证光线不会泄漏到光纤外

回答2:

全反射条件:1.光传播从光密介质到光疏介质
2.控制入射角满足全反射关系

对于光纤,不论是阶跃光纤还是渐变光纤,都满足第一个条件,不同的是折射率变化的突变和渐变的关系。
利用光纤完成光信号的传播,进入光纤的光线需要控制角度,专业点说,就是使光线入射角的正弦值小于等于光纤的数值孔径。

光纤使用时,避免弯曲太大角度,这样就能控制光线大量溢出,减小损耗。

回答3:

控制入射角度。
只有满足入射角度满足全返角的光线,才能通过光纤进行传输。

在现实中,光纤中传输的光线多为准直性很好的激光。