光导纤维的用处是什么?

光导纤维的用处是什么?,第1张

光导纤维是全反射现象的一个重要应用。实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝,直径只有几微米到100微米左右,而且是由内芯和外套两层组成的,光线在内芯与外套的界面上发生全反射。如果把光导纤维聚集成束,使其两端纤维排列的相对位置相同,这样的纤维束就可以传送图像。医学上用光导纤维制成纤维镜,把探头送到人的食道、胃或十二指肠中去,光线通过传光束照明这些器官的内壁,再通过传像束把内部的病变情况传到目镜,进行观察。

光导纤维在现代科学技术中有重要的应用,就像无线电技术中把信号调制到无线电波上一样,把要传送的信号调制到光波上,让光载着信号沿光导纤维传送出去,就可以实现光纤通讯。光导纤维可以用作照明,又能节能。在一座大楼内,可以用一盏灯作为光源,构成灯室,然后由灯室引出数根光缆,分别通到楼中各层,然后又分成支缆,这些支缆的端点可以把灯室的光线传送过来,成为楼道里幽静的灯光。全楼道的照明一盏灯就解决了。除此之外,光导纤维还有超大容量、不受腐蚀、不受雷击的破坏等等特点。

光导纤维可以传输声音、图像和文字等信息。它的传导性能良好,适应高低温环境,抗电磁干扰,耐放射性辐射。光波在光导纤维中传播不向外辐射电磁波,有极高的保密特点。光导纤维传输的信息容量大,信息在光导纤维中以光速传送,速度无与伦比。光通信比电通信的容量要提高1亿—10亿倍,一根光导纤维能同时传输100亿个电话或1000万套电视节目,容量之大,难以想象。

用光导纤维做成的内窥镜又软、又细、又能弯曲,当它被插入病人胃里时,病人不会有痛苦,除了胃,光纤内窥镜还可以用于食道、直肠、膀胱、子宫等深部探查。光纤内窥镜一方面可用来检查病人的脏器是否有病变,更主要的是可以将激光能量输入体内脏器中,对病变组织进行照射,或者加以切除,起到手术刀的作用。用光导纤维连接的激光手术刀目前已在临床应用。在照明和光能传送方面,光导纤维也大有可为。人们可利用塑料光纤光缆传输太阳光作为水下、地下照明。由于光导纤维柔软易弯曲、变形,可做成任何形状,以及耗电少、光质稳定、光泽柔和,色彩广泛,是未来的最佳灯具,如与太阳能的利用结合将成为最经济实用的光源。今后的高层建筑、礼堂、宾馆、医院、娱乐场所,甚至家庭可直接使用光导纤维制成的天花板或墙壁,以及彩织光导纤维字画等。光纤还可用于道路,广场等公共设施及商店橱窗广告的照明。此外还可用于易燃、易爆、潮湿和腐蚀性强的环境中以及不宜架设输电线及电气照明的地方作为安全光源。

在国防军事上,光导纤维也有广泛的应用空间。人们可以用光导纤维来制成纤维光学潜望镜,装备在潜艇、坦克和飞机上,用于侦察复杂地形或深层屏蔽的敌情。

在工业方面使用光导纤维,可传输激光进行机械加工;制成各种传感器用于测量压力、温度、流量、位移、光泽、颜色、产品缺陷等;也可用于工厂自动化、办公自动化、机器内及机器间的信号传送、光电开关、光敏元件等。

此外,光导纤维还可用于火车站、机场、广场、证券交易场所等大型显示屏幕;短距离通讯和数据传输;将光电池纤维布与光导纤维布巧妙地结合在一起制成夜间放光的夜行衣,不仅为夜行人起照明作用,还可提高司机的观察视距,能够有效地减少交通事故的发生。


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