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浅谈塑料光纤与光纤照明应用

浅谈塑料光纤与光纤照明应用
浅谈塑料光纤与光纤照明应用

浅谈塑料光纤与塑料光纤照明应用

导读:今天浅谈下塑料光纤灯发展概要及主要研发生产国情况,深入了解下塑料光纤的照明应用领域及市场前景,同时增强自身的专业知识,让更多的朋友加入我们的队伍来宣传并推广光纤照明应用。

一、浅谈塑料光纤

通过对塑料光纤的传光原理的研究及相关材料的开发,欧日等国的公司对塑料光纤的研制取得了重要的进展。

它们研制成的塑料光纤,光损耗率已降到25~9dB/Km。其工作波长已扩展到870nm(近红外光),接近石英玻璃光纤的实用水平。美国研制的一种PFX塑料系列光纤,有着优异的抗辐照性能。

此外,美国麻省波士顿光纤公司研制的Opti-Giga塑料光纤更是引人注目,它不仅比玻璃轻、柔性更好、成本更低,而且可在100米内以每秒3兆比特的速度传输数据。这种光纤还可以利用光的折射或光在纤维内的跳跃方式来达到较高的传输速度。

现在美欧日已把塑料光纤用于短途传输,如汽车、医疗器械、复印机等。就目前塑料光纤生产量而言,日本是世界上最大的塑料光纤生产者,然而却是欧洲推动了塑料光纤新应用领域的开发并建立了光纤检验标准。2001年下半年是欧洲塑料光纤工业发展的重要阶段,在这段时间内建立了欧洲塑料光纤检验和测量的新发展方针。世界上第一个专用塑料光纤应用中心(POFAC)在德国Nuremberg 落成。德国采用塑料光纤已经研制成功了多媒体总线系统MOST (24Mbit/s),并且有几家轿车制造商已把该系统引入到自己的产品上。德国宝马公司(BMW)在其新的7个系列产品中开创了使用100m塑料光纤的记录。

二、光纤照明应用领域及前景

光纤照明是近年新发展起来的一门全新高科技照明技术。它是采用光导纤维

(简称光纤,又称光波导),利用全反射原理,通过光纤把光传送到人们需要光的任何地方进行照明。光纤照明的特点之一是装饰性强。通过光纤输出的光,不仅明暗可调,而且颜色可变,是动态夜景照明比较理想的光源;二是安全,光纤本身不带电、不怕水、不易破损,而且体积小、柔软可挠性好,使用安全;三是光纤的使用寿命长,维修工作量很小。

因光纤照明的发光点或发光体远离发光器光源,而发光器又安装在维修方便的地方,故检修起来十分方便。光纤照明技术近年发展很快,照明实例不胜枚举。它是一种独特的照明新技术,现已广泛应用于工业、科研、医学及景观设计中,并在国内外市场中已形成各类产品,有着不可估量的发展前景。

塑料光纤现实应用最广泛的还是照明中的应用。由于光纤照明的独特优点,它已广泛地应用于各种场合,并在不断地推广中。现将目前国内应用情况和场合简述如下:

室内装饰

在室内装饰中,用侧发光光纤来构成轮廊线条,光照均匀、颜色柔和,给人一种和谐幸福的感觉;细端光的合理利用,在家里营造出浪漫温馨的气息,在自己的家里也如同沐浴酒吧的感觉。在酒店大厅中,安装流星光纤制作的水晶吊灯,通过各种色彩和亮点的变化,更显得华丽别致,给人耳目一新的感觉;在KTV 包房和演艺大厅里面,利用端光光纤,拼组成具有艺术效果的图案,同时还可以利用端光光纤吊顶,可模拟星空效果,忽明忽暗,使人有无限的太空遐想。

水景照明

水景离开了照明就失去了迷人的景色。而普通照明又给游人带来危险的隐患,我们游览水景时,通常都可以看见“请勿戏水,小心有电”等字样,无疑给我们的游览带来点点遗憾。由于光纤照明实现了光电分离,用光纤照明作为水景的点缀,不但颜色鲜艳新颖,而且绝对安全可靠,实属最佳搭配。光纤照明除了针对水体照明时,使水色更为艳丽动人外,也可用侧光光纤来构成水池的轮廊线。使垂直的彩色水姿与横向的水池轮廓,形成协调的线条美。

城市建筑

在灯光工程中,用侧发光光纤来构成建筑轮廓线是最常见应用实例。特别是对一个城市的形象建筑,以多彩的线条把建筑轮廓在夜色中显得更蔚蔚壮观。同时光纤使用寿命很长,属于免维护产品,大大减低了运营费用。另外,可以改变光纤装饰照明的光色,使建筑物轮廓的色彩随季节或气候而变化,给人们一种人性化的感觉。

园林绿化

在园林绿化中,用端发光光纤来作亭院灯、地埋灯,使绿地、道路在照明的同时也有色彩变化。

道路照明

在景观道路上,装上星星点点的端发光光纤,成为光纤甬道,更增加了景观的趣味性,同时可以将流星光缆平铺于地面,人们走在上面如同在光色中浮游,给游玩的人们无穷的遐想。

溶洞照明

溶洞是一种自然景观,由于它没有阳光照射,全天灯光来展现它的风采。多变的光色和柔性的光纤,对无规则溶石和湖岸更显出它的有用武之地,使溶洞的景色更迷人。而最重要的是清除了对游客的不安全隐患。

古建筑物及文物照明

在一般的灯光照射下,因紫外光的作用,使图书文物、木结构等建筑物加速老化。同时有电会造成大火的危险。而用光纤照明,既安全又能达到理想的艺术效果。

易燃易爆场合

在油库、矿区等严禁火种入内的危险场合中。应用其他各种照明都有明火的隐患。如不小心就会酿成大祸。从安全角度看,因光与电分开,所以光纤照明应是一种最理想的照明。

太阳光的利用

在我们常见的太阳能利用中,都是把太阳光转换为热能或电能,而光纤可将太阳光直接加以利用,用来改善居室照明,对于阴暗的地下室、隧道,采用光纤照明,可让永远见不到阳光的地方能重见光明。

光纤照明与LED照明的区别

光纤照明与LED照明的区别 当今,在绿色照明概念的倡导下,各种照明技术不断的涌现,光纤照明和LED灯做为新兴的照明技术,始终走在绿色照明领域的时代前端。 1、光纤照明 光纤照明是最近几年来一种新兴的照明方式。由于光纤自身所具有的一些独特物理特性,光纤照明被应用在室内装饰照明、局部效果照明、广告牌照明、建筑物室外公共区域的引导性照明、室内外水下照明和建筑物轮廓及立面照明之中,并且已经取得了良好的照明效果。光纤照明系统是由光源、反光镜、滤色片及光纤组成。当光源通过反光镜后,形成一束近似平行光。由于滤色片的作用,又将该光束变成彩色光。当光束进入光纤后,彩色光就随着光纤的路径送到预定的地方。由于光在途中的损耗,所以光源一般都很强。常用光源为150~250W左右。而且为了获得近似平行光束,发光点应尽量小,近似于点光源。反光镜是能否获得近似平行光束的重要因素。所以一般采用非球面反光镜。滤色片是改变光束颜色的零件。根据需要,用调换不同颜色的滤光片就获得了相应的彩色光源。光纤是光纤照明系统中的主体,光纤的作用是将光传送或发射到预定地方。光纤分为端发光和体发光两种。前者就是光束传到端点后,通过尾灯进行照明,而后者本身就是发光体,形成一根柔性光柱。对光纤材料而论,必须是在可见光范围内,对光能量应损耗最小,以确保照明质量。但实际上不可能没有损耗,所以光纤传送距离约30m左右为最佳。 光纤照明的特点: 1.单个光源可具备多个发光特性相同的发光点。 2.光源易更换,也易于维修。 3.发光器可以放置在非专业人员难以接触的位置,因此具有防破坏性。 4.无紫外线、红外线光,可减少对某些物品如文物、纺织品的损坏。 5.发光点小型化,重量轻,易更换、安装,可以制成很小尺寸,放置在玻璃器皿或其它小物体内发光形成特殊的装饰照明效果。 6.无电磁干扰,可被应用在核磁共振室、雷达控制室等有电磁屏蔽要求的特殊场所之内。 7.无电火花,无电击危险,可被应用于化工、石油、天然气平台、喷泉水池、游泳池等有火灾、爆炸性危险或潮湿多水的特殊场所。 8.可自动变换光色。 9.可重复使用,节省投资。 10.柔软易折不易碎,易被加工成各种不同的图案。系统发热低于一般照明系统,可降低空调系统的电能消耗。 二、LED照明 LED(Light Emitting Diode)是一种能够将电能转化为可见光的半导体,它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色 粉发光的原理,而采用电场发光。它具有如下特点: 1.电压:LED使用低压电源,供电电压在6-24V之间,根据产品不同而异,所以它是一种比使用高压电源更安全的电源。 2.效能:消耗能量比同光效的白炽灯减少80%。 3.适用性:每个单元LED小片是3-5mm的正方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变的环境。 4.稳定性:10万小时,光衰为初始的50%。 5.响应时间:其白炽灯的响应时间为毫秒级,LED灯的响应时间为纳秒级。 6.对环境污染:无有害金属汞。 7.颜色:改变电流可以变色,发光二极管方便地通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和带隙,实现红黄绿兰橙多色发光。 8.价格:LED的价格比较昂贵,几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当,而通常每组信号灯需由上300~500只二极管构成。 三、光纤照明应用场所 1.电视会议桌面照明 2.置于顶部较高、难以维护或无法承重的场所的效果照明

光纤通信原理及应用

光纤通信原理及应用 摘要:光纤通信技术是利用半导体激光器等光电转换器将电信号转换成光信号,并使其在光纤中快速、安全地传输的一门新兴技术。光纤是一种理想的传输媒体,它具有传输时延低、高通信质量、高带宽、抗干扰能力强等特点。光纤在高速以太网中有着广泛的应用。论文主要分析了光电信号的转换、光纤通信的基本原理并介绍了光纤在通信领域中的一些应用。 关键词:光纤通信;光电转换;全反射 1. 引言 光纤是用光透射率高的电介质构成的光通路,它是一种介质圆柱光波导,它是用非常透明的石英玻璃拉成细丝,主要由纤芯和包层构成双层通信圆柱体。光纤通信就是在发送端利用半导体激光转换器将电信号转换成光信号并利用光导纤维传递光脉冲来进行通信,光波通过纤芯以全反射的方式进行传导,有光脉冲相当于1,没有光脉冲相当于0。同时,接收端利用光电二极管或半导体激光器做成光检测器,检测到光脉冲时将光信号还原成电信号。在由于可见光的频率非 常高,约为8 10MHz的量级,因此一能做到使用一根光个光纤通信系统的传输带宽远远大于其它的传输媒体的带宽。同时利用光的频分复用技术,就纤来同时传输多个频率很接近的光载波信号,使得光纤的传输能力成倍地提高。 2.理论模型 在光纤通信系统的发送端使用光电信号检测电路将电信号转换成光信号,并使得光信号以大于某一角度入射到光通道,此时光信号在光纤以全反射的方式不断向前传输,并在接收端再将光信号转换成电信号进行进一步的处理。 2.1 光电信号检测电路的基本原理 光电检测电路主要由光电器件、输入电路和前置放大器组成。其中,光电检测器件是实现光电转换的核心器件,它把被测光信号转换成相应的电信号;输入电路为光电器件正常的工作条件,进行电参量的变换并完成前置放大器的电路匹配;前置放大器能够放大光电器件输出的微弱电信号,并匹配后置处理电路与检测器件之间的阻抗。 2.1.1 光电信号输入电路的静态计算 图解计算法是利用包含非线性元件的串联电路的图解法对恒流源器件的输入电路进行计算。反射偏置电压作用下的光电二极管的基本输入电路如下:

光纤照明的原理与应用

光纤照明的原理与应用 摘要:在照明技术中,光纤照明是一枝独秀的照明新技术。本文详细地阐述了光纤照明的原理和特点。并着重介绍了光纤照明的产品及应用。 关键词:光导纤维光纤照明灯具产品与应用 一、概述 在照明技术中,光纤照明是一枝独秀的照明新技术。由于它具有光的柔性传输,安全可靠。所以广泛地应用于工业、科研、医学及景观设计中,并在国内外市场中已形成各类产品。本文仅以个人学习和实践中的有限知识重点介绍景观设计中的光纤照明技术及产品和应用以求教同行专家。 二、光纤照明的原理 光纤照明系统是由光源、反光镜、滤色片及光纤组成,如图一所示。

当光源通过反光镜后,形成一束近似平行光。由于滤色片的作用,又将该光束变成彩色光。当光束进入光纤后,彩色光就随着光纤的路径送到预定的地方。 由于光在途中的损耗,所以光源一般都很强。常用光源为150~250W 左右。而且为了获得近似平行光束,发光点应尽量小,近似于点光源。 反光镜是能否获得近似平行光束的重要因素。所以一般采用非球面反光镜。 滤色片是改变光束颜色的零件。根据需要,用调换不同颜色的滤光片就获得了相应的彩色光源。 光纤是光纤照明系统中的主体,光纤的作用是将光传送或发射到预定地方。光纤分为端发光和体发光两种。前者就是光束传到端点后,通过尾灯进行照明,而后者本身就是发光体,形成一根柔性光柱。 对光纤材料而论,必须是在可见光范围内,对光能量应损耗最小,以确保照明质量。但实际上不可能没有损耗,所以光纤传送距离约30m 左右为最佳。

光纤有单股、多股和网状三种。对单股光纤来说,它的直径为Ф6~Ф20mm.同时又可分为体发光和端发光两种.而对多股光纤来说,均为端发光.多股光纤的直径一般为Ф0.5~Ф3mm,而股数常见为几根至上百根. 网状光纤均为细直径的体发光光纤组成.可以组成柔性光带. 从理论上讲,光线是直线传播的.但在实际应用中,人们都希望改变光线的传播方向.经过科学家数百年不懈的努力,利用透镜和反光镜等光学元件来无限次的改变传播方向.而光纤照明的出现,正是建立在有限次的改变光线传播方向,实现了光的柔性传播.正如圆弧经无数次的分割后成直线一样,光纤照明正是以无限次反射后,光线就随光纤的路径传送,实现了柔性传播.但是光纤照明的柔性传播,并没有改变光线直线传播的经典理论. 三、光纤照明的特点 1、光线柔性传播 从理论上讲,光线是直线传播的。然而因实际应用的多元性,总希望能方便地改变光的传播方向。光纤照明正是满足了这一要求。这是光纤照明的特点之一。

光纤通信原理与技术课程教学大纲

《光纤通信原理与技术》课程教学大纲 英文名称:Fiber Communication Principle and its Application 学时:51 学分:3 开课学期:第7学期 一、课程性质与任务 通过讲授光纤通信技术的基础知识,使学生了解掌握光纤通信的基本特点,学习光纤通信系统的三个重要组成部分:光源(光发射机)、光纤(光缆)和光检测器(光接收机)。通过本课程的学习,学生将掌握光纤通信的基本原理、光纤通信系统的组成和系统设计的基本方法,了解光纤通信的未来与发展,为今后的工程应用和研究生阶段的学习打下基础。 二、课程教学的基本要求 要求通过课堂认真听讲和实验课,以及课下自学,基本掌握光纤通信的基础理论知识和应用概况,熟悉光纤通信在电信、通信中的应用,为今后的工作打下坚实的理论基础。 三、课程内容 第一章光通信发展史及其优点(1学时) 第二章光纤的传输特性(2学时) 第三章影响光纤传输特性的一些物理因素(5学时) 第四章光纤通信系统和网络中的光无源器件(9学时) 第五章光纤通信技术中的光有源器件(3学时) 第六章光纤通信技术中使用的光放大器(4学时) 第七章光纤传输系统(4学时) 第八章光纤网络介绍(6学时) 第九章光纤通信原理与技术实验(17课时) 四、教学重点、难点 本课程的教学重点是光电信息技术物理基础、电光信息转换、光电信息转换,光电信息技术应用,光电新产品开发举例。本课程的教学难点是光电信息技术物理基础。

五、教学时数分配 教学时数51学时,其中理论讲授34学时,实践教学17学时。(教学时数具体见附表1和实践教学具体安排见附表2) 六、教学方式 理论授课以多媒体和模型教学为主,必要时开展演示性实验。 七、本课程与其它课程的关系 1.本课程必要的先修课程 《光学》、《电动力学》、《量子力学》等课程 2.本课程的后续课程 《激光技术》和《光纤通信原理实验》以及就业实习。 八、考核方式 考核方式:考查 具体有三种。根据大多数学生学习情况和学生兴趣而定其中一种。第一种是采用期末考试与平时成绩相结合的方式进行综合评定。对于理论和常识部分采用闭卷考试,期末考试成绩占总成绩的55%,实验成绩占总成绩的30%,作业成绩及平时考勤占总成绩的15%;第二种是采用课程设计(含市场调查报告)和平时成绩相结合的方式,课程设计占总成绩的55%,实验成绩占总成绩的30%,作业成绩及平时考勤占总成绩的15%。第三种是采用课程论文(含市场调查报告)和平时成绩相结合的方式,课程论文占总成绩的55%,实验成绩占总成绩的30%,作业成绩及平时考勤占总成绩的15%。 九、教材及教学参考书 1.主教材 《光纤通信原理与技术》,吴德明编著,科学出版社,第二版,2010年9月 2.参考书 (1)《光纤通信原理与仿真》,郭建强、高晓蓉、王泽勇编著,西南交通大学出版社,第一版,2013年5月 (2)《光通信原理与技术》,朱勇、王江平、卢麟,科学出版社,第二版,2011年8月

光导纤维的原理及应用

光导纤维的原理及应用 廖浚竹 物理学2015级 摘要:介绍了阶跃型和梯度型光导纤维内光线传输原理,光导纤维的优良特性和在各个领域的广泛应用。 关键词:光导纤维、全反射、自聚焦、光纤应用 引言: 光导纤维的研制成功使人类的通迅技术得到了前所未有的发展,自从1977年美国加利福尼亚洲通用电话公司安装第一套光纤通讯系统以后,发展十分迅猛,至今已普遍使用。于当今信息爆炸的世界,人们对提高无线电波传递信息容量给予了极大的关注,光纤通信就是这一征程上的重大里程碑。 近年来,随着现代科学技术的迅猛发展,光导纤维不仅在通信、电子和电力等领域的应用日益扩展,而且在医学检测、太阳光照明、制作传感器等方面也有了重要突破,成为大有前途的新型基础材料。 1、阶跃型(全反射型)光导纤维光线传输原理 1.1全反射 光由光密介质进入光疏介质时,即n2>n1时,折射光线将远离法线。随着入射角θ1的增大,折射角θ2增加很快,当入射角θ1增加到θc时,折射线延表面进行,即折射角为90°,该入射角θc称为临界角。若入射角大于临界角,则只有反射没有折射,此现象称为全反射(图1)。当光线由光疏媒介射到光密媒介时,折射光线将靠近法线而折射,故这时不会发生全反射。 临界角:θc=arc(n1/n2) 图1 1.2光导纤维 ⑴基本结构 光纤的内层是纯玻璃光芯,外包折射率低于玻璃折射率的掺杂物(包层)。内芯是光传播的部分,包层与纤芯折射率的差别就是为了使光发生全内反射。大部分的光纤在包层外还有一层涂覆层,它一般是一层或几层聚合物,防止纤芯和包层受到震荡而影响光学或物理性质。涂覆层对在光纤里传播的光没有影响,它只是作为一个减震器。 ⑵基本原理

塑料光纤的性能及其应用和制备

塑料光纤的特性以及应用 080611338 丁宁 摘要:介绍了塑料光纤在局域网、汽车工业、传感器等领域的应用。通过对石英光纤、金属电缆与塑料光纤的性能进行比较,得到了塑料光纤具有芯径大、柔韧性好、价格低廉、制作简单等特点。就塑料光纤在局域网、汽车工业、传感器等领域的应用进行了分析、总结。此外还指出阻碍塑料光纤进一步发展的因素。 一、引言 随着通信产业的迅猛发展,光纤作为信息载体的光信号传输介质在大容量数据的高速传输中起着重要的桥梁和纽带作用。目前,石英光纤由于其宽带、低损耗、适合长距离通信传输,而占据着光通信的主要市场。然而,由于石英光纤芯径小、连接复杂、成本高,所以在光纤人户时遇到很大的困难。随着短距离、大容量的数据通信系统及汽车等工业的迅速发展,塑料光纤(P0F)以其芯径大、柔韧性可塑性强、重量轻、价格低廉等优点而受到国际的普遍关注。为了对塑料光纤有一个较为全面的认识,本在查阅有关文献的基础上,阐述塑料光纤的主要特性和应用以及制备方法。 二、基本原理 塑料光纤的定义:塑料光学纤维是以光学塑料为材料的一类重要的光学纤维。 塑料光纤传光原理: 1、子午光线在阶跃型塑料光纤中的传输 阶跃型塑料光纤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。塑料光纤就是通过全反射原理进行光传输的。 2、子午线在阶跃型光纤中的几何行程和反射次数 由于子午光线入射光纤中并不是同一角度,故而其在光纤中的几何行程也不相同。无论是子午线在光线中的行程计算公式还是反射次数计算公式,都是假定光纤是处于非常理想状态下:光纤非常直,光纤直径均匀,光纤内部无缺陷和光纤入射端面平直等,倘若光纤不在这一理想条件下,则入射子午线全反射的状况就会发生变化,如有的会从光纤中反射出,有的反射角会发生变化等,因此光纤的传输损耗也会增加。 3、斜光线在阶跃型折射率塑料光纤中的传输 所谓斜面光线,就是光在光纤中传输中时,并不是像子午光线一样保证在同一平面内,它在光纤中传输时,其轨道通常是一空间螺旋曲线,其最大入射角比子午线的大,但通常以子午线传输表征光纤的传输特性,自然这是最理想的一种状况。 4、光在渐变型折射率分布塑料光纤中的传输 对于渐变型折射率GI 塑料光纤,同样有子午线和斜光纤,这种光纤折射率并不是一恒定常数,而是随着离轴距离的增加而折射率下降,其渐变折射分布图参见如下;抛物线型折射率分布光纤具有较小的模式色散的特点,渐变折射分布有多种形式,当折射率分布按二次方抛物线分布时,子午线在光纤中的传播路径为正弦曲线型,斜光纤的传播路径为螺旋曲线,渐变型折射率塑料光纤多用于短距离数据传输,用于光纤照明较少。 5、荧光塑料光纤的传光原理 荧光塑料光纤就是在塑料光纤芯材中掺入一定量的荧光剂制备而成的塑料光纤,这种塑

光纤透镜的原理与应用备课讲稿

光纤透镜的原理与应用 光纤透镜,也被称作光纤微透镜或者透镜光纤,所谓的光纤透镜就是在光纤端面处加工制成某种透镜的形状。而光纤透镜的作用就是在光纤或光学系统中起到光路改变或者模式转换的作用。在不同的应用领域光纤透镜也有不同的要求,通常光纤透镜的形状分为斜面、楔形(双斜面,或则四斜面)、球面、圆锥形等,如图1所示。而从光纤透镜的组成形式上区分,则可以分为单光纤透镜和光纤透镜组合。本文主要针对不同类型的光纤透镜,分别介绍一下它们的原理与应用情况。 (图1) 斜面形光纤透镜,主要分为两类:一类斜面角度为6°~10°,用于防止光纤表面反射光在返回光路时造成干扰或损伤;另一类斜面角度为40°~50°甚至更大,这类斜面形光纤透镜可以使光路发生改变甚至使光路产生大角度的全反射,也可以增大光纤受光面积,使更多的光进入到光纤中。主要应用于光纤激光,光纤通讯,传统光学、光纤传感等领域。

楔形光纤透镜,大多数利用楔形光纤透镜组合,进行光路耦合。其中光纤透镜组合常用的有采用楔形光纤透镜前端制作成微柱面形光纤透镜,还有制作成四斜面形光纤透镜,以及斜楔面形光纤透镜等多种,我们统称这类光纤透镜为楔形光纤透镜。因为很多LD输出光束的光斑是椭圆形的,而且椭圆的长短轴之比值与输出功率成正比,一般该比值为3~5,大功率LD可大于10,最高的可达50以上。显然这样的光束很难耦合到光纤中,为了适应LD输出光束的形状,就可以采用楔形光纤透镜,两个大楔面对应LD发散角度较大的方向,这样就可以增加LD耦合进光纤的效率。普通楔形透镜需在端面镀增透膜从而使得反射光降到最低,而斜楔面形光纤透镜因其特殊的几何形状,使得光纤透镜与LD间在不影响光路传输的前提下形成了折射角度,从而避免了反射光对LD 造成的影响,也消除了反射光造成的噪声干扰。相比普通楔面形光纤透镜镀增透膜工艺,降低了镀膜工艺带来的成本问题,及镀膜工艺可控性差导致的不稳定性。如图2所示 (图2) 球面形光纤透镜,应用球面形光纤透镜的领域有很多,光学耦合领域,生物学领域,医学领域,传感学领域等众多方面。例如在球形光纤透镜上再制作斜面形透镜,则可以用于近年来迅速发展的一种影像诊断技术OCT——光学相干断层扫描技术。如图3所示。 (图3) 圆锥形光纤透镜,因为圆锥形光纤透镜达到了扩大光纤数值孔径,增加收光能力的目的,所以十分适用于与

塑料光纤应用及发展前景

塑料光纤特性研究及其应用 摘要: 塑料光纤是由高折射率的高聚物芯层和低折射率的高聚物包层所制成的光导纤维。塑料光纤的研究己经历30年之久,最早的塑料光纤是美国杜邦公司于1968年开发的聚甲基内烯酸甲酯阶跃型塑料光纤。最初生产的塑料光纤由于衰减大、色散大,带宽远远不能满足高速数据通信的要求,它仅仅用于照明、汽车车灯监控等非通信领域。随着高聚物材料的合成工艺,改性方法等技术的发展,使得塑料光纤的芯、包材料的选择,制造工艺方法,性能的改善等方面得以长足发展,现今塑料光纤己达到成熟生产和实用化水平。现在研制的新型氟树脂塑料光纤(POF)的传输速率为2. 5 Gbit/s,传输距离达200 m,其性能与现存的石英多模光纤技术性能完全接近,充分展示了塑料光纤的魅力和应用前景。这种塑料光纤可以取代石英多模光纤应用到光纤入户的局域网建设中,市场潜力巨大。 塑料光纤与石英光纤相比,塑料光纤在高速短距离通信网络中具有显著的竞争优势,它在100~1 000 m范围内带宽可达数GHz,而成本与对称电缆相当同时塑料光纤具有加工容易、弯曲性能好、连接分路简单、操作简便、价格便宜、可以采用可见光作光源等一系列优点。 塑料光纤制备技术的不断提升正不断提升这塑料光纤的品质,在汽车,局域网,甚至战斗机等高速短距离通信要求较高,传输距离不高的地方,塑料光纤起着举足轻重的地位。 关键词:市场现状制备方法市场前景特性研究应用领域 目录 前言: (2) 1.塑料光纤市场现状及前景 (2) 1.1塑料光纤发展过程及前景 (2) 1.2塑料光纤主要市场现状 (3) 1.2.1汽车工业 (3) 1.2.2.消费电子 (3) 1.2.3工业控制总线系统 (4) 1.2.4互连网 (4) 2.塑料光纤的材料及性能 (5) 2.1.塑料光纤的皮层材料 (5) 2.2塑料光纤的芯材料 (5) 2.3塑料光纤的性能 (6) 3塑料光纤的制备技术及比较 (9) 3.1塑料光纤制备技术 (9) 3.1.1棒管法 (9) 3.1.2共挤法 (10)

光纤通信原理试题__参考答案

光纤通信原理试题_1 参考答案 一、单项选择题(本大题共10小题,每小题1分,共10分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1. 光纤通信指的是( B ) A 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式; B 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式; C 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式; D 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。 2.已知某Si-PIN 光电二极管的响应度R 0=0.5 A/W ,一个光子的能量为2.24×10-19 J ,电子电荷量为1.6×10 -19 C ,则该光电二极管的量子效率为( ) A.40% B.50% C.60% D.70% R 0=e 错误!未找到引用源。 /hf 3.STM-4一帧中总的列数为( ) A.261 B.270 C.261×4 D.270×4 4.在薄膜波导中,要形成导波就要求平面波的入射角θ1满足( ) A.θc13<θ1<θc12 B.θ1=0° C.θ1<θc13<θc12 D.θc12<θ1<90° 5.光纤色散系数的单位为( ) A.ps/km B.ps/nm C.ps/nm.km ? D.nm/ps?km 6.目前掺铒光纤放大器的小信号增益最高可达( ) A.20 dB B.30 dB C.40 dB D.60 dB 7.随着激光器使用时间的增长,其阈值电流会( ) A.逐渐减少 B.保持不变 C.逐渐增大 D.先逐渐增大后逐渐减少 8.在阶跃型(弱导波)光纤中,导波的基模为( ) A.LP00 值为0 B.LP01 C.LP11为第一高次模 D.LP12 9.在薄膜波导中,导波的截止条件为( ) A.λ0≥λC B.λ0<λC C.λ0≥0 D.λ0≤1.55μm 10.EDFA 在作光中继器使用时,其主要作用是( ) A.使光信号放大并再生 ? B.使光信号再生 C.使光信号放大 D.使光信号的噪声降低 二、填空题(本大题共20小题,每小题1分,共20分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 1.根据传输方向上有无电场分量或磁场分量,可将光(电磁波)的传播形式分为三类:一为_TEM_波;二为TE 波;三为TM 波。 2.对称薄膜波导是指敷层和衬底的_折射率相同_的薄膜波导。 3.光学谐振腔的谐振条件的表示式为__错误!未找到引用源。______。q L c n 2= λ 4.渐变型光纤中,不同的射线具有相同轴向速度的这种现象称为_自聚焦_现象。 5.利用_光_并在光纤中传输的通信方式称为光纤通信。 6.在PIN 光电二极管中,P 型材料和N 型材料之间加一层轻掺杂的N 型材料,称为本征层(I )层。 7. 光源的作用是将 电信号电流变换为光信号功率 ;光检测器的作用是将 光信号功

浅析光纤照明与LED照明的区别

浅析光纤照明与LED照明的区别 深圳led面板灯厂家赛德利照明认为当今,在绿色照明概念的倡导下,各种照明技术不断的涌现,光纤照明和LED灯做为新兴的照明技术,始终走在绿色照明领域的时代前端。 一、光纤照明 光纤照明是最近几年来一种新兴的照明方式。由于光纤自身所具有的一些独特物理特性,光纤照明被应用在室内装饰照明、局部效果照明、广告牌照明、建筑物室外公共区域的引导性照明、室内外水下照明和建筑物轮廓及立面照明之中,并且已经取得了良好的照明效果。光纤照明系统是由光源、反光镜、滤色片及光纤组成。当光源通过反光镜后,形成一束近似平行光。由于滤色片的作用,又将该光束变成彩色光。当光束进入光纤后,彩色光就随着光纤的路径送到预定的地方。由于光在途中的损耗,所以光源一般都很强。常用光源为150~250W左右。而且为了获得近似平行光束,发光点应尽量小,近似于点光源。反光镜是能否获得近似平行光束的重要因素。所以一般采用非球面反光镜。滤色片是改变光束颜色的零件。根据需要,用调换不同颜色的滤光片就获得了相应的彩色光源。光纤是光纤照明系统中的主体,光纤的作用是将光传送或发射到预定地方。光纤分为端发光和体发光两种。前者就是光束传到端点后,通过尾灯进行照明,而后者本身就是发光体,形成一根柔性光柱。对光纤材料而论,必须是在可见光范围内,对光能量应损耗最小,以确保照明质量。但实际上不可能没有损耗,所以光纤传送距离约30m左右为最佳。 光纤照明的特点: 1.单个光源可具备多个发光特性相同的发光点。 2.光源易更换,也易于维修。 3.发光器可以放置在非专业人员难以接触的位置,因此具有防破坏性。 4.无紫外线、红外线光,可减少对某些物品如文物、纺织品的损坏。 5.发光点小型化,重量轻,易更换、安装,可以制成很小尺寸,放置在玻璃器皿或其它小物体内发光形成特殊的装饰照明效果。 6.无电磁干扰,可被应用在核磁共振室、雷达控制室等有电磁屏蔽要求的特殊场所之内。 7.无电火花,无电击危险,可被应用于化工、石油、天然气平台、喷泉水池、游泳池等有火灾、爆炸性危险或潮湿多水的特殊场所。 8.可自动变换光色。 9.可重复使用,节省投资。 10.柔软易折不易碎,易被加工成各种不同的图案。系统发热低于一般照明系统,可降

浅谈塑料光纤与光纤照明应用

浅谈塑料光纤与塑料光纤照明应用 导读:今天浅谈下塑料光纤灯发展概要及主要研发生产国情况,深入了解下塑料光纤的照明应用领域及市场前景,同时增强自身的专业知识,让更多的朋友加入我们的队伍来宣传并推广光纤照明应用。 一、浅谈塑料光纤 通过对塑料光纤的传光原理的研究及相关材料的开发,欧日等国的公司对塑料光纤的研制取得了重要的进展。 它们研制成的塑料光纤,光损耗率已降到25~9dB/Km。其工作波长已扩展到870nm(近红外光),接近石英玻璃光纤的实用水平。美国研制的一种PFX塑料系列光纤,有着优异的抗辐照性能。 此外,美国麻省波士顿光纤公司研制的Opti-Giga塑料光纤更是引人注目,它不仅比玻璃轻、柔性更好、成本更低,而且可在100米内以每秒3兆比特的速度传输数据。这种光纤还可以利用光的折射或光在纤维内的跳跃方式来达到较高的传输速度。 现在美欧日已把塑料光纤用于短途传输,如汽车、医疗器械、复印机等。就目前塑料光纤生产量而言,日本是世界上最大的塑料光纤生产者,然而却是欧洲推动了塑料光纤新应用领域的开发并建立了光纤检验标准。2001年下半年是欧洲塑料光纤工业发展的重要阶段,在这段时间内建立了欧洲塑料光纤检验和测量的新发展方针。世界上第一个专用塑料光纤应用中心(POFAC)在德国Nuremberg 落成。德国采用塑料光纤已经研制成功了多媒体总线系统MOST (24Mbit/s),并且有几家轿车制造商已把该系统引入到自己的产品上。德国宝马公司(BMW)在其新的7个系列产品中开创了使用100m塑料光纤的记录。 二、光纤照明应用领域及前景 光纤照明是近年新发展起来的一门全新高科技照明技术。它是采用光导纤维

光纤照明的原理构成及安装

光纤照明的原理、构成及安装 如果你对光纤照明的一些基本原理有所了解,就能容易地掌握这门技术。提供另一种有创新的光照手段。 电气工程的承包商们对光纤照明感兴趣是由于它的多样性。随着这门技术的日趋成熟并获得更多的应用领域,以及工业专家们近期在创建通用术语、计算程序和测试方法上的成熟,都有助于减少对光纤照明在安装方面的忧虑。 与此同时,新的和更多种复合丙烯类光纤材料可进一步简化现场的安装方法,它们的特点是极少受到环境的限制。综合所有这些情况,将必然促使光纤照明的需求增加。 光纤照明是近年发展起来的一项全新高科技照明技术。它采用光导纤维(简称“光纤”,又称“光波导”),利用全反射原理,通过光纤把光传送到人们需要的任何地方进行照明。光纤照明的特点之一是装饰性强,通过光纤输出的光,不仅明暗可调,而且颜色可变,是动态夜景照明比较理想的光源;二是安全,光纤本身不带电、不怕水、不易破损,而且体积小、柔软可挠性好,使用安全;三是光纤的使用寿命长,维修工作量很小。因光纤照明的发光点或发光体远离发光器光源,而发光器又安装在维修方便的地方,故检修起来十分方便。 1 光纤照明的原理 光纤照明系统是由光源、反光镜、滤色片及光纤组成。反光镜是获得近似平行光束的重要元件,所以一般采用非球面反光镜。而滤色片是改变光束颜色的零件。当光源通过反光镜后,形成一束近似平行光束;由于滤色片的作用,又将该光束变成彩色光;当光束通过光纤后,彩色光就随着光纤的路径送到预定的地方。由于光在传输中会产生损耗,所以光源的功率一般都很强,常用光源功率为150~250W。为了获得近似平行光束,发光点应尽量小,近似于点光源。 根据需要调换不同颜色的滤光片即可获得相应的彩色光。光纤是光纤照明系统中的主体,光纤的作用是将光传送或发射到预定地方。光纤分为端发光和体发光两种:前者将光束传到端点后,通过尾灯进行照明,而后者本身就是发光体,形成一根柔性光柱。就光纤材料而言,必须是在可见光的范围内,对光能量应损耗最小,以确保照明质量。但实际上是不可能不损耗的。所以,光纤传送距离以30m左右为最佳。 2 光纤的种类 光纤有单股、多股和网状三种。单股光纤的直径为6~20mm,可分为体发光和端发光两种。而多股光纤均为端发光,其直径一般为0.5~3mm,股数为几根至上百根。网状光纤均由细直径的体发光光纤组成,可以组成柔性光带。 从理论上讲,光线是直线传播的。但在实际应用中,人们都希望能改变光线的传播方向。经过科学家数百年的不懈努力,可利用透镜和反光镜等光学元件无限次改变光线的传播方向。而光纤照明的出现正是建立在“有限次”改变光线传播方向的基础上,实现了光的柔性传播。正如圆弧经无数次分割后变成直线一样,光纤照明正是经无限次反射后光线随光纤的路径传送,实现了柔性传播。但是光纤照明的柔性传播并没有改变光线直线传播的原理。 3 光纤照明系统的构成 光纤照明系统可分成点发光(即末端发光)系统和线发光(即侧面发光)系统。光纤照明系统一般由发光器、发光导体和终端附件三部分组成。 (1)发光器 将光纤照明系统用的光源装入外罩内的装置称为发光器。外罩用薄金属板耐冲击塑料制成。

光纤通信原理光纤传输原理图

光纤通信原理光纤传输原理图 光纤通信原理 光纤是光导纤维的简写,是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维 中的全反射原理而达成的光传导工具。掺铒光纤是在石英光纤中掺入了少量的稀土元素铒(Er)离子的光纤,它是掺铒光纤放大器的核心。从20世纪80年代后期开始,掺铒光纤放大器的研究工作不断取得重大的突破。WDM技术、极大地增加了光纤通信的容量。成为当前光纤通信中应用最广的光放大器件。 光纤放大器是光纤通信系统对光信号直接进行放大的光放大器件。在使用光纤的通信系统中,不需将光信号转换为电信号,直接对光信号进行放大的一种技术。掺铒光纤放大器(EDFA即在信号通过的纤芯中掺入了铒离子Er3 + 的光信号放大器)是1985年英国南安普顿大 学首先研制成功的光放大器,它是光纤通信中最伟大的发明之一。掺铒光纤放大器的工作原理: 铒光纤放大器主要是由一段掺铒光纤(长约10-30m)和泵浦光源组成。其工作原理是:掺铒光纤在泵浦光源(波长980nm或1480nm)的作用下产生受激辐射,而且所辐射的光随着输入光信号的变化而变化,这就相当于对输入光信号进行了放大。研究表明,掺铒光纤放大器通常可得到15-40db的增益,中继距离可以在原来的基础上提高

100km以上。那么,人们不禁要问:科学家们为什么会想到在光纤放大器中利用掺杂铒元素来提高光波的强度呢?我们知道,铒是稀土元素的一种,而稀土元素又有其特殊的结构特点。长期以来,人们就一直利用在我学器件中掺杂稀土元素的方法,来改善光学器件的性能,所以这并不是一个偶然的因素。另外,为什么泵浦光源的波长选在980nm或1480nm呢?其实,泵浦光源的波长可以是520nm、650nm、980nm、和1480nm,但证明波长980nm的泵浦光源激光效率最高,次之是波长1480nm的泵浦光源。 掺铒光纤放大器的基本结构: EDFA的基本结构,它主要由有源媒质(几十米左右长的掺饵石英光纤,芯径3-5微米,掺杂浓度(25-1000)x10-6)、泵浦光源(990或1480nm LD)、光耦合器及光隔离器等组成。信号光与泵浦光在铒光纤内可以在同一方向(同向泵浦)、相反方向(反向泵浦)或两个方向(双向泵浦)传播。当信号光与泵光同时注入到铒光纤中时,铒离子在泵光作用下激发到高能级上,三能级系统),并很快衰变到亚稳态能级上,在入射信号光作用下回到基态时发射对应于信号光的光子,使信号得到放大。其放大的自发发射(ASE)谱,带宽很大(达20-40nm),且有两个峰值分别对应于1530nm和1550nm。 掺铒光纤放大器的优点:

光纤传输原理

光纤,不仅可用来传输模拟信号和数字信号,而且

: 综合布线系统中使用的光纤为玻璃多模850nm波长的 其纤芯和包层由两种光学性能不同的介质构成。内部的介质对光的折射率比环绕它的介质的折射率高。由物理学可知,在两种介质的界面上,当光从折射率高的一侧射入折射率高的一侧时,只要入射角度大于一个临界值,就会发生反射现象,能量将不受损失。这时包在外围的覆盖层就象不透明的物质一样,防止了光线在穿插过程中从表面逸出。只有那些初始入射角偏小的光线才有折射发生,并且在很短距离内就被外层物质吸收干净。

4、光纤传输的特点优势及传输原理 光缆传输的实现与发展形成了它的几个优点。相对于铜线每秒1.54MHZ的速率 光纤网络的运行速率达到了每秒2.5GB。从带宽看,很大的优势是:光纤具有较大的信息容量,这意味着能够使用尺寸很小的电缆,将来就不用更新或增强传输光缆中信号。光纤电缆对诸如无线电、电机或其他相邻电缆的电磁噪声具有较大的阻抗,使其免于受电噪声的干扰。从长远维护角度来看,光缆最终的维护成本会非常低。光纤使用光脉冲沿光线路传输信息,以替代使用电脉冲沿电缆传输信息。在系统的一端是发射机,是信息到光纤线路的起始点。发射机接收到的已编码电子脉冲信息来自于铜线电缆,然后将信息处理并转换成等效的编码光脉冲。使用发光二极管或注入式激光器产生光脉冲,同时采用透镜,将光脉冲集中到光纤介质,使光脉冲沿线路在光纤介质中传输。由内部全反射原理可知,光脉冲很容易眼光纤线路运动,光纤内部全反射原理说明了当入射角超过临界值时,光就不能从玻璃中溢出;相反,光纤会反射回玻璃内。应用这一原理制作光纤的多芯电缆,使得与光脉冲形式沿光线路传输信息成为可能。光纤传输具有衰减小、频带宽、抗干扰性强、安全性能高、体积小、重量轻等优点,所以在长距离传输和特殊环境等方面具有无法比拟的优势。传输介质是决定传输损耗的重要因素,决定了传输信号所需中继的距离,光纤作为光信号的传输介质具有低损耗的特点,光纤的频带可达到1.0GHz以上,一般图像的带宽只有8MHz,一个通道的图象用一芯光纤传输绰绰有余,在传输语音、控制信号或接点信号方面更为优势t光纤传输中的载波是光波,光波是频率极高的电磁波,远远比电波通讯中所使用的频率高,所以不受干扰。且光纤采用的玻璃材质,不导电,不会因断路、雷击等原因产生火花,因此安全性强,在易燃,易爆等场合特别适用。

光纤传感的基本原理及应用实例

光纤传感的基本原理 光纤不仅可以作为光波的传播介质,而且光波在光纤中传播时的特征参量(振幅、相位、偏振态、波长等)因外界因素(温度、压力、磁场、电场、位移、转动等)的作用而间接或直接地发生变化,从而可将光纤用作传感元件来探测这种物理量。这就是光纤传感器的基本原理。 光纤传感器的应用实例 1.光纤传感技术在电力系统的应用:在电力系统中,光纤传感器致力于解决对庞大而复杂的大容量、超高压和特高压传输系统进行电参量传递、准确、在线、实时监测、设备隐患的报警和排除以及安全防护及网络自动化控制等问题。 2.光纤传感技术在石油和化工行业的应用:光纤传感器在石油与化工行业中主要用于三个方面:石油地震勘测中地震波的探测;石油采集过程中温度、压力、油水含量、油的剩余量等的监测;石油化工产品生产过程中温度、压力、流量等参量的监测。 3.光纤传感技术在工程上是应用:光纤传感器由于能实现空间立体监测和连续性监测,在大型土木工程的安全监测上已经得到了越来越多的重视。 4.光纤传感技术在国防军事上的应用:光纤传感技术的国防军事应用引起了各国军方的重视,光线制导导弹、光线遥控武器、光纤陀螺、光纤水听器等发展较早的技术将能逐步装备部队。 5.管线传感技术在医学上的应用:生物医学上,光纤广泛应用于传输各种医学影像的图像,主要是生医传感器有光血压传感器、医用内窥镜以及应用于组织和细胞的光谱分析激光器等。 光纤照明技术原理和应用情况 室外的自然光透过采光罩导入到照明系统中进行重新分配,经过光导管(光纤)传输和强化后由系统底部的末端附件(室內末端投射装置)把自然光均匀高效的照射到室内,带来自然光照明的特殊效果。集光器(即采光罩)安装在屋外可以整日不受任何限制随时采光,使集光效率发挥到最大。但是也可以加装太阳方位追踪器,可使集光器集光效果提升。 光纤照明的特点 : 1.光纤照明可以通过滤光装置获得我们所需要的各种颜色的光,以满足不同环境下对光色彩的需求. 2.由于光纤的自身特性和光的直线传播原理一样,光纤在理论上可以把光线传播到任何地方,

塑料光纤的特性与应用

塑料光纤的特性以及应用 080611338丁宁 摘要:介绍了塑料光纤在局域网、汽车工业、传感器等领域的应用。通过对石英光纤、金属电缆与塑料光纤的性能进行比较,得到了塑料光纤具有芯径大、柔韧性好、价格低廉、制作简单等特点。就塑料光纤在局域网、汽车工业、传感器等领域的应用进行了分析、总结。此外还指出阻碍塑料光纤进一步发展的因素。 一、引言 随着通信产业的迅猛发展,光纤作为信息载体的光信号传输介质在大容量数据的高速传输中起着重要的桥梁和纽带作用。目前,石英光纤由于其宽带、低损耗、适合长距离通信传输,而占据着光通信的主要市场。然而,由于石英光纤芯径小、连接复杂、成本高,所以在光纤人户时遇到很大的困难。随着短距离、大容量的数据通信系统及汽车等工业的迅速发展,塑料光纤(P0F)以其芯径大、柔韧性可塑性强、重量轻、价格低廉等优点而受到国际的普遍关注。为了对塑料光纤有一个较为全面的认识,本在查阅有关文献的基础上,阐述塑料光纤的主要特性和应用以及制备方法。 二、基本原理 塑料光纤的定义:塑料光学纤维是以光学塑料为材料的一类重要的光学纤维。 塑料光纤传光原理: 1、子午光线在阶跃型塑料光纤中的传输 阶跃型塑料光纤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。塑料光纤就是通过全反射原理进行光传输的。 2、子午线在阶跃型光纤中的几何行程和反射次数 由于子午光线入射光纤中并不是同一角度,故而其在光纤中的几何行程也不相同。无论是子午线在光线中的行程计算公式还是反射次数计算公式,都是假定光纤是处于非常理想状态下:光纤非常直,光纤直径均匀,光纤内部无缺陷和光纤入射端面平直等,倘若光纤不在这一理想条件下,则入射子午线全反射的状况就会发生变化,如有的会从光纤中反射出,有的反射角会发生变化等,因此光纤的传输损耗也会增加。 3、斜光线在阶跃型折射率塑料光纤中的传输 所谓斜面光线,就是光在光纤中传输中时,并不是像子午光线一样保证在同一平面内,它在光纤中传输时,其轨道通常是一空间螺旋曲线,其最大入射角比子午线的大,但通常以子午线传输表征光纤的传输特性,自然这是最理想的一种状况。

塑料光纤在工业领域的应用

塑料光纤在工业领域的应用 塑料光纤,以其优异的耐候性、高带宽、良好的机械性能、价格低、安装简便、易于维护等优点,已经成为工业总线中的传输介质,广泛应用于加工自动化、楼宇自动化、过程自动化、发电与输配电等领域。对于塑料光纤(POF)来说,在工业控制总线系统的应用和发展,是其最大和最稳定的市场之一。 在实际的工业自动控制系统应用中,塑料光纤(POF)通过转换器,能够实现与RS485、RS232等标准协议接口的连接,传输各种工控信号数据。随着塑料光纤(POF)在工业控制领域更多的应用,我们将会拥有可靠、稳定的通信线路。 即使是在恶劣的、处于复杂电磁环境的的工业生产过程中,我们也可以通过塑料光纤(POF)实现工业控制和数据信号的传输,而不会发生因为使用金属电缆不能有效屏蔽电磁干扰,从而导致工业控制和数据信号传输中断的情况发生 世纪之光在工业领域,塑料光纤主要以光纤跳线产品为主,支持Avago、ST、SMA等连接方式,也可订制特殊接头,长度可以根据客户需求订制。 塑料光纤在工业领域的应用,又可细分为传感领域、工业自动化领域、风力发电领域、智能抄表领域等。 传感领域 塑料光纤在传感器方面有重要应用,可以用于测量许多不同的参数,如位移、液位、形状、颜色、亮度、透明度、折射率、温度、湿度、密度、气体泄漏等多种参量。 工业自动化领域 塑料光纤,以其优异的耐候性、高带宽、良好的机械性能、价格低、安装简便、易于维护等优点,已经成为工业总线中的传输介质,广泛应用于加工自动化、楼宇自动化、过程自动化、发电与输配电、工业机器人等领域。

风力发电领域 风力能源,近年来已经逐渐成为满足快速增长能源需求下非常受到欢迎的替代电力来源,和来源有限且蕴藏量逐渐减少的化石燃料不同,风力能源的来源完全不受限制并且非常容易取得。 要把风力能源转换成为实用的交流电,需要如整流器(Rectifier)和逆变器(Inverter)等功率电子设备,在高功率发电系统中,电绝缘在确保电力产生的质量和可靠性上扮演了非常重要的角色,而光纤组件可以通过提供高电压脉冲绝缘以及防止不必要信号进入功率电子设备提供保护。 风力发电系统中工业用光纤的主要应用包括整流器和逆变器的功率电子门驱动、控制和通信电路板、风力涡轮机控制单元、状态监测系统以及风力电场联网等。 智能抄表领域 基于塑料光纤的智能抄表系统,以其良好的稳定性、实用性、便捷性、可靠性以及高带宽等

光纤光缆原理与应用

光纤光缆原理与应用发布时 间:10-09-0 1 来 源: 点击 量: 26160 字段选 择:大中 小 前言 光纤光缆原理与应用(历史) 1976年,美国贝尔研究所在亚特兰大建成第一条光纤通信实验系统,采用了西方电气公司制造的含有144根光纤的光缆。1980年,由多模光纤制成的商用光缆开始在市内局间中继线和少数长途线路上采用。单模光纤制成的商用光缆于1983年开始在长途线路上采用。1988年,连接美国与英法之

间的第一条横跨大西洋海底光缆敷设成功,不久又建成了第一条横跨太平洋的海底光缆。中国于1978年自行研制出通信光缆,采用的是多模光纤,缆心结构为层绞式。曾先后在上海、北京、武汉等地开展了现场试验。后不久便在市内电话网内作为局间中继线 试用,1984年以后,逐渐用于长途线路,并开始采用单模光纤。通信光缆比铜线电缆具有更大的传输容量,中继段距离长、体积小,重量轻,无电磁干扰,自1976年以后已发展成长途干线、市内中继、近海及跨洋海底通信、以及局域网、专用网等的有线传输线路骨干,并开始向市内用户环路配线网的领域发展,为光纤到户、宽代综合业务数字网提供传输线路。 光纤光缆原理与应用光缆是信息高速路的 基石)

光缆是当今信息社会各种信息网的主 要传输工具。如果把互联网称作信息高速路的话,那么,光缆网就是信息高速路的基石---光缆网是互联网的物理路由。一旦某条光缆遭受破坏而阻断,该方向的“信息高速公路”即告破坏。通过光缆传输的信息,除了通常的电话、电报、传真以外,现在大量传输的还有电视信号,银行汇款、股市行情等一刻也不能中断的信息。目前,长途通信光缆的传输方式已由PDH向SDH发展,传输 速率已由当初的140MB/S发展到2.5GB/S、4×2.5GB/S、16×2.5GB/S甚至更高,也就是说,一对纤芯可开通3万条、12万条、48 万条甚至向更多话路发展。如此大的传输容量,光缆一旦阻断不但给电信部门造成巨大损失,而且由于通信不畅,会给广大群众造

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