清晰易懂光纤是如何工作的

为什么你给远光表妹发信息？不管你在地球的哪个天涯海角，只要有互联网，几乎几秒钟之内就能收到信息。这是因为全球铺设了大量地下海底电脑网络，而其中承载传输数据的是光纤。我们来看看光纤它是如何通信的。光纤就是这些非常细小的线，但跟光纤大概只有头发丝差不多细。其中光纤是以光的形式传输信息。为了便于理解光纤的工作原理，我们先来看一下这个小实验。当光穿过这块棱镜，在交界处会出现折射，而不是继续前行，只是光经过两种不同的介质发生了两次折射。现在给这个棱镜添加一些掺杂剂，增加它的折射率，可以看到光线折射方向逐渐向内偏移，我们继续注入掺杂，可以看到光线持续向内偏移，当这个折射角度超过棱镜表面角度的一瞬间。光子在这个棱镜的内。背部进行反射，这种现象称为全内反射。同样，我们改为增加光摄入的角度，无需改变材料的折射率，同样也能做到光线全内反射，这就是为什么光信号只在光纤内部传输的核心原理。接下来我们看看光线的材料是怎么做的，它是采用高折射率的圆柱形玻璃，射入光线要用激光，并且射入角度要大于临界角的角度，这样光就只会在玻璃内部全内反射。现在不管玻璃的弯曲角度都能实现光在内部传输。但全内反射需要有个前提，它必须要在高折射率玻璃和低折射率空气之间，如果直接加上保护层，玻璃外没有空气，这种全内反射就会失效。聪明的工程师在内心玻璃周围再包围一层低折射率的玻璃包层，这样也能保持全内反射，现在再加上保护层就搞定了。但光信号在光线传输的过程中会严重摔。可见，基本上传输到100km左右，光信号几乎衰减为零。解决方法也不难，就是需要每到一定距离使用放大器增强信号作为踪迹，然后再继续传输。接下来看一下远方表面的信息是如何通过光纤网络传播的。首先，任何信息都可以转换为0和1的形式，比如用哈表示可以得到这串012进制数。下一步，手机以电磁波的形式将0转为低频，1转为高频，传输到附近的信号塔，然后信号塔再将电磁波转换成光脉冲信号，再通过光纤传输到达目的地。光线和铜线相比，速度又快，成本又低，看干扰又好。从材料来说，铜线本身用的铜就不便宜，而光线用的玻璃是沙子，理论上取之不尽。然后铜线传输存在磁场，外部的磁场也会影响干扰到铜线。而光。灯的光几乎只在内部传输，和外界完全隔离，就算外面有光也进不去内部。所以现在和远房表妹发信息又稳定又快速，价格还便宜得要感谢光纤的发明。

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