作者：文豪教育

 (1)定义或解释

 光学纤维是利用全反射规律而使光沿着弯曲途径传播的光学元件。

 (2)说明

 ①它是一束透明的玻璃纤维，每束约几万根，其中每根通常都是一种带套层的圆柱形透明细丝，直径约5一lOμm，可由玻璃、石英、塑料等材料在高温下拉制而成。内层材料的折射率约为1.8外层材料的折射率约为1.4。光线经多次全反射可沿着它从一端到另一端。如图所示。它为光学窥视(传光、传象)和光通讯的实现创造了条件。

 ②折射率的选取

 如右图所示，单箭头线表示临界光线，它在内外层分界面上的入射角等于临界角A。若在折射率为n₀的媒质中入射角大于如的那些光线(以双箭头表示)，在n₁、n₂分界面上的入射角就小于A，这些光线无法通过纤维而在其中传播。只有在媒质”o中其顶角为2如的锥体内的全部光线才能在光学纤维市传播，根据临界角定义  sinA=n₂/n₁，和折射定律n₀sini₀=n₁sini₁，可得

 所以对于一定的n₁和n₂， i₀的值是固定的，纤维所容许传播的光线所占的范围是一定的。为了使更大范围内的光束能在光学纤维中传播，我们应选择n₁和n₂和他的差值较大的材料。通常把n₀sini₀的值叫做光学纤维的数值孔径。

 ③光学纤维应用于潜望镜和内窥视系统，这种纤维光学潜望或内窥镜在工业上可以深入人眼所观察不到或有损于人体健康的地方。国防上可以制成各种坦克、飞机或舰艇上的潜望镜。医学上可以制作用胃、食道、膀胱等内腔部位进行检查和诊断的各类医用窥镜。如果配有大功率激光传输的光学纤维，还可进行内腔激光治疗。

 ④由于光纤通讯与电通讯相比具有许多优点，诸如抗电磁干扰性强、频带宽和保密性好、通讯容量大、设备重量轻，作为制取纤维的原材料SiO₂资源又十分丰富。l近年来已有100多条光纤通讯线路在世界各地进行试验或正式运行.