光導纖維利用了光的全反射作用。它的芯線是透明度極高的玻璃細絲，外面包有折射率比它小得多的外皮包層。這樣，進入芯線的光線只能沿著纖維在芯線與外皮包層的界面發生全反射而曲折前進，不會透過界面，仿佛是被外皮包層緊緊地封閉在芯線內。
基本介紹
- 中文名：光導玻璃纖維
- 材質：透明度極高的玻璃細絲
- 原理：光的全反射作用
- 套用：現代通信等
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原理
光在光導纖維里的傳輸，就跟橡皮管的水一樣。從光導纖維的一端射人一束光線，即使將光導纖維弄彎，光線也會循著管道從另一端射出。
一般認為，光線似乎都是直線傳播的，怎么在這裡它卻能夠靈活地拐彎了呢？這裡需要討論光的反射和折射。當光線在一種介質中傳播時，它是直線行進的；但在兩種介質的界面，比如光線從水中射向水面時，它要發生光的反射和折射。反射的結果使光線改變方向繼續在水中傳播，折射的結果使光線偏轉一定的角度進入到空氣中。光線的分配與光線和水面的夾角有關，角度越小，反射光約占的份額越大，當這個角度小於一定值時，所有的光線都將被留在水中，而無法進入到空氣里，這時出現了全反射現象。全反射現象只發生在光線由折射率大到物質進入折射率小的物質的情況下。
材料
光線在任何介質中傳播都會因吸收和散射而損耗，但可以採取一些相應的措施來減少光在長距離傳輸時的損失。這包括：採用超純石英玻璃以減少光導纖維中的雜質；儘量改善玻璃內部在結構上的均勻性；採用長波長的雷射進行傳導，以提高光導纖維的傳送效果。
套用
光導纖維在現代科學技術中有重要套用，它是現代通信技術中的重要材料，在醫學領域也有不俗表現。
通信
相比於以往的普通電纜，光纖通信有著突出的優點。它的信息量大得驚人，髮絲粗細的光纖可通幾萬路電話或2000路電視。光纖通信用雷射作載波，不受外界電磁場干擾，具有很高的穩定性和保密性。另外，光纖通信損耗很低，電纜通信每隔幾千米就要設一個中繼站，而光纖通信則可以連續傳送30～70千米，故而在遠距離信息傳輸方面有著獨一無二的優越性。
醫療
光纖還是醫生的得力助手。我們熟悉的內窺鏡就是用光纖做的。有一種雷射光纖藥頭內窺鏡碎石系統，利用胃鏡把帶有微型炸藥的光纖導管送入胃中，沿光纖通入雷射引爆炸藥，擊碎結石再用胃鏡將結石取出，去除病患。如果通過細微的光纖用高強度的雷射來切除人體病變部位，不用切開皮膚和切割肌肉組織，減少了痛苦，而且部位準確，手術的效果很好。
