[摘要]目前玻璃光纤在光通信领域已占据主要地位,在光的传输中具备很多优点,但它有一个致命的弱点就是强度低,抗挠曲性能差,而且抗辐射性能也不好。因此,近20多年来,科学家们一直在寻找新的传输媒介。近些年随着对塑料光纤的研究,发现塑料光纤作为光的传输媒介是完全可行的,并且在实际生活中进行了一些应用。本文即对塑料光纤的传输原理及实际应用作一阐述,以求对该产品的初步认识。1.前言光纤通讯比传统的电缆通讯有3大优点：一是通
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[摘要]目前玻璃
光纤在光通信领域已占据主要地位,在光的传输中具备很多优点,但它有一个致命的弱点就是强度低,抗挠曲性能差,而且抗辐射性能也不好。因此,近20多年来,科学家们一直在寻找新的传输媒介。近些年随着对塑料光纤的研究,发现塑料光纤作为光的传输媒介是完全可行的,并且在实际生活中进行了一些应用。本文即对塑料光纤的传输原理及实际应用作一阐述,以求对该产品的初步认识。
1.前言
光纤通讯比传统的电缆通讯有3大优点：一是通信容量大;二是抗电磁干扰、保密性能较好;三是重量轻,并可节省大量的铜,如铺设
1000公里长的8芯光缆比铺设同样长度的8芯电缆可节省1100吨铜,3700吨铅。因此光纤光缆一经问世就受到通信业界的欢迎,带来了通讯领域的革命以及一轮投资发展热潮。但我们在以往的光纤通讯中,传输媒介均采用玻璃光纤,玻璃光纤有一个致命的弱点就是强度低,抗挠曲性能差,而且抗辐射性能也不好。因此,近20多年来,业界一直没有停止过对光纤其他材料的代用研发。近些年随着对塑料光纤传输原理的研究及产品的成功试制、试用,发现其已能在部分领域代替玻璃光纤,用塑料光纤制成的商用产品在一些领域已进行广泛应用,如照明、信息传输等。
2.光在塑料光纤中的传输原理
2.1 子午光线在阶跃型
POF中的传输阶跃型POF是一种具有芯皮结构的光纤。
子午平面指的是包含有光纤轴的平面,所谓子午线,就是光线的传播路径始终在同一平面内,子午光线总是和光纤轴相交的,光在一种均匀介质传播时是一种直线式传播：当光从一种介质传至另一介质表面时,一般同时发生
反射和折射;如果光从折射率小的光疏介质射入折射率大的光密介质时,则折射角小于入射角;而当光从光密介质射入光疏介质时折射角将大于入射角,因而当光从光密介质射入光疏介质时就有可能出现只有反射而无折射的现象,这就是全反射,全反射是光折射的一种边界效应,即光从一种透明介质进入到另一种介质里而发生弯曲的现象。POF就是通过全反射原理进行光传输的。
由折射定律公式可得出：
n1sinθ1=
n2sinθ2
这里n1、n2分为芯皮折射率,θ1、θ2分为入射角和折射角,设发生全反射的临界角为θm,此时θ2=90°,故而当入射角θ1>θm时,则光在芯皮界面上发生全反射,而当入射角θ1&
lt;θm时,则光在芯皮表面上出现折射,有一部分光从芯材泄漏至皮层外。由全反射临界角同样可推出光纤截面临界入射光纤角θ0,在空气和光纤截面界面上,同样有：
