1、4 光导纤维及其应用光导纤维及其应用第四章 光的折射和全反射新课引入新课引入思考：光导纤维是什么？为何能高效传输信息？高锟高锟 1966年，33岁的华裔科学家高锟博士和George A.Hockham首先提出光纤可以用于通讯传输的设想，43年后，获得2009年诺贝尔物理学奖。由于高锟制造出世界上第一根光导纤维，被誉为“光纤之父”。内容讲解内容讲解一一、光导纤维的工作原理、光导纤维的工作原理光导纤维把石英玻璃拉成直径几微米到几十微米的细丝，再包上折射率比它小的材料，就制成了光导纤维，简称光纤。光纤与针眼大小的比较光纤与针眼大小的比较一、光导纤维的工作原理一、光导纤维的工作原理迷你实验室模拟光纤实
2、验过程：在暗室里放置一个容器，并在其侧面靠下的位置开一个小孔。在容器中装入水，水从容器的小孔自由流出，使一束细光束沿水平方向从小孔对面一侧射入水中。现象：有部分光会顺着这股水流弯曲传播。原因：全反射所致。一、光导纤维的工作原理一、光导纤维的工作原理拓展：如果用光纤代替水流，同样会看到，光一直在光纤中传播，直到从光纤另一端射入空气。一、光导纤维的工作原理一、光导纤维的工作原理光纤结构一般由折射率较高的玻璃内芯和折射率较低的外层透明介质组成。内芯内芯外层外层保护层保护层光在光纤内传输示意图光在光纤内传输示意图一、光导纤维的工作原理一、光导纤维的工作原理工作过程：光在光纤内传播时，由光密介质（n1）
3、入射到光疏介质（n2）若入射角i C，光会在光纤内不断发生全反射。光束在光纤中从一端传到另一端，不会在中途辐射出来。注：实际上，光纤材料的折射率是多层渐变的。一、光导纤维的工作原理一、光导纤维的工作原理光缆：若干根光纤集成一束，制成光缆。光缆光缆二、光纤通信二、光纤通信光纤通信工作过程先将传送的信息转换为光信号，通过光纤将光信号传输到接收端，接收端再将光信号还原为原信息。光纤通信示意图光纤通信示意图二、光纤通信二、光纤通信光纤网是信息社会的重要基石，“光纤到户”是信息社会的重要标志。利用光缆构成的电视网，能同时传递上千套电视节目的信号，使人们可选择收看各种各样的电视节目。二、光纤通信二、光纤通
4、信光缆大大增加了声音、图像和数据量的传输，其通信容量远大于电缆。光缆中一根光纤的通信容量相当于一束电缆光缆中一根光纤的通信容量相当于一束电缆二、光纤通信二、光纤通信将光缆引入家庭可将电视、电话、计算机和传真机结合在一起，发挥更大的作用。许多光纤设备已在舰艇、飞机上安装使用。优越性：在形状弯曲的情况下也能传递图像且容量大、衰减小、抗干扰性强。三、光纤的其他应用三、光纤的其他应用应用：光学仪器和电子器件方面得到了广泛的应用。内窥镜：医用光纤内窥镜医用光纤内窥镜三、光纤的其他应用三、光纤的其他应用内窥镜工作过程光强度的光光强度的光探头探头被观察物体被观察物体被观察物体的像被观察物体的像物镜成像物镜成像照相机照相机 目镜目镜光纤束光纤束观察窗观察窗导光孔导光孔光纤束光纤束典题剖析典题剖析典题剖析典题剖析例1 若光导纤维的折射率为n，在端面上入射光满足什么条件，才能使 光在光导纤维中不断发生全反射，从一端传到另一端？解：入射角只要不大于 ，光线就能连续不断地发生全反射，从光导纤维的一端传到另一端。课堂小结课堂小结课堂小结课堂小结光导纤维及其光导纤维及其应用应用光导纤维的工作原理光导纤维的工作原理光纤通信光纤通信光纤的其他应用光纤的其他应用敬请各位老师提出宝贵意见！
