光導(dǎo)纖維采光

影響光導(dǎo)纖維使用性能的因素很多，光導(dǎo)纖維的集光能力﹑透光性﹑分辨率和對(duì)比度是影響光導(dǎo)線傳像能力的主要指標(biāo)。數(shù)值孔徑用于表示光導(dǎo)纖維集光能力的大小和接收光的多少，而數(shù)值孔徑的大小直接與光導(dǎo)纖維芯料和涂層的折射率有關(guān)，芯料與涂層的折射率相差越大，則集光能力就越強(qiáng)，光導(dǎo)纖維的透光性則與所使用的材料﹑數(shù)值孔徑及纖維的幾何尺寸有關(guān)，并隨著纖維長(zhǎng)度的增加而很快地下降。圖像的清晰程度是由分辨率決定的， 而分辨率與光導(dǎo)纖維的直徑成反比，因此光導(dǎo)纖維的直徑盡可能地細(xì)。影響光導(dǎo)纖維對(duì)比度的因素主要有纖維的集光能力﹑透光能力﹑分辨能力和涂層的厚度。但涂層厚薄的程度宜適中，涂層厚度太厚會(huì)產(chǎn)生光的相互干擾，太薄則會(huì)漏光。

采用光導(dǎo)纖維進(jìn)行通訊，不僅能節(jié)省大量的金屬資源，而且使用壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，性能比電纜好得多，具有容量大﹑抗干擾性好﹑能量衰耗小，傳送距離遠(yuǎn)﹑重量輕﹑絕緣性能好﹑保密性強(qiáng)﹑成本低等特點(diǎn)。就容量而言，是非常驚人的，一根直徑只有千分之一的光導(dǎo)纖維，可以同時(shí)傳遞32000對(duì)電話。如果采用激光通訊，一條光電纜能同時(shí)接通100億條電話線路和1000萬套電視通訊，可供全世界每人2 部電話使用。而且光導(dǎo)纖維通訊的頻率范圍寬﹑傳遞的音質(zhì)好，圖像清晰﹑色彩逼真。同時(shí)，由于光導(dǎo)纖維通訊的光能頻率高，具有極好的抗干擾性，特別是使用激光光源時(shí)更為突出，把抗干擾性又提高了一步。光能在光導(dǎo)纖維中屏蔽傳導(dǎo)﹑不易泄露﹑不易被截獲﹑具有良好地保密性。更不受空間各種頻率電磁波的干擾，也不會(huì)受到風(fēng)﹑雨﹑雷﹑電的影響，是真正的全天候式安全通訊技術(shù)。

光導(dǎo)纖維的特性決定了其廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。由光導(dǎo)纖維制成的各種光導(dǎo)線﹑光導(dǎo)桿和光導(dǎo)纖維面板等，廣泛地應(yīng)用在工業(yè)﹑國(guó)防﹑交通﹑通訊﹑醫(yī)學(xué)和宇航等領(lǐng)域。

光導(dǎo)纖維最廣泛的應(yīng)用在通信領(lǐng)域，即光導(dǎo)纖維通信。自20世紀(jì)60年代以來，由于在光源和光纖方面取得了重大的突破，使光通信獲得異常迅速的發(fā)展。作為光源的激光方向性強(qiáng)﹑頻率高，是進(jìn)行光通信的理想光源；光波頻帶寬，與電波通信相比，能提供更多的通信通路，可滿足大容量通信系統(tǒng)的要求。因此，光纖通信與衛(wèi)星通信一并成為通信領(lǐng)域里最活躍的兩種通信方式。

在醫(yī)學(xué)上，光導(dǎo)纖維可以用于食道﹑直腸﹑膀胱﹑子宮﹑胃等深部探查內(nèi)窺鏡（胃鏡﹑血管鏡等）的光學(xué)元件和不必切開皮肉直接插入身體內(nèi)部，切除癌瘤組織的外科手術(shù)激光刀，即由光導(dǎo)纖維將激光傳遞至手術(shù)部位。

在照明和光能傳送方面，利用光導(dǎo)纖維進(jìn)短距離可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)光源多點(diǎn)照明，光纜照明，可利用塑料光纖光纜傳輸太陽(yáng)光作為水下﹑地下照明。由于光導(dǎo)纖維柔軟易彎曲變形，可做成任何形狀，以及耗電少﹑光質(zhì)穩(wěn)定﹑光澤柔和﹑色彩廣泛，是未來的最佳燈具，如與太陽(yáng)能的利用結(jié)合起來將成為最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的光源。今后的高層建筑﹑禮堂﹑賓館﹑醫(yī)院 ﹑娛樂場(chǎng)所﹑甚至家庭依據(jù)都可直接使用光導(dǎo)纖維制成的天花板或墻壁，以及彩織光導(dǎo)纖維字畫等，也可用于道路﹑公共設(shè)施的路燈﹑廣場(chǎng)的照明和商店櫥窗的廣告。此外，還可用于易燃﹑易爆﹑潮濕和腐蝕性強(qiáng)的環(huán)境中不宜架設(shè)輸電線及電氣照明的地方作為安全光源。

在國(guó)防軍事上，光導(dǎo)纖維也有廣泛的應(yīng)用，可以用光導(dǎo)纖維來制成纖維光學(xué)潛望鏡，裝備在潛艇﹑坦克和飛機(jī)上