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通信学论文-塑料光纤传光原理.doc

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通信学论文-塑料光纤传光原理.doc

通信学论文-塑料光纤传光原理摘要:塑料光纤POF之所以能传光是因为光纤具有芯皮结构,光在POF中传输是按全反射原理进行的,光在SIPOF中的传输方式为全反射式锯齿型,光在GIPOF中的传输方式为正弦曲线型;子午线就是光线的传播路径始终经过光纤轴并在同一平面内,选用子午线进行了参数计算,这些参数计算包括最大入射角或发射光角度、数值孔径、子午线在阶跃型光纤中的几何行程及反射次数;侧面发光POF和荧光POF也是按全反射原理进行传光的,对于单芯侧面发光POF多是由非固有损耗导致侧面发光,而对于多芯侧面发光POF则是由弯曲损耗产生侧面发光的。荧光POF经过特定波长光激发后发出特定波长的光,而且激发光不仅可从端面入射,而且可从侧面入射。关键词:聚合物光纤,塑料光纤,POF,传光,原理1.前言光纤自身不能发光,但光纤可以传光,用于照明;光纤照明所选用的光纤,按照光纤材质的不同,通常可分为石英光纤、多组分玻璃光纤和塑料光纤POF等,本文主要介绍POF的传光原理,其它的光纤传光原理同POF的传光原理是一致的。人们很早就观察到光在透明柱体中通过多次全反射向前传播的现象,他们就是古代的玻璃吹制艺人。而首次科学阐述这一现象的,却是英国皇家学会的约翰—θm)=n1cosθm其中,n0为空气折射率,设定其值同于真空折射率值1.0即n0=1.0,因而?即外界光入射角θ小于θ0时,光线才能在光纤中以全反射的形式向前传播,从光纤一端传至光纤另一端,所以,光纤临界接受角为:故光在SIPOF光纤的传输方式为全反射式锯齿型。光纤数值孔径是光纤一个重要指标之一,NA值越大,则θ0越大,光纤临界入射角越大,则光纤端面接受光或发射光角度越大,光纤的集光能力愈强,愈便于光纤同光纤连接或同光源耦合。常规POF的光纤数值孔径参见如下表。?表常规POF的光纤数值孔径参?POFPS芯POFPMMA芯POFPC芯POF(ESK-PH)侧面发光POF芯材折射率1.591.495?1.59?1.475皮材折射率1.491.4021.311.34?数值孔径NA0.550.50.9?0.65最大入射角或发射光角度/度6760?128755.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

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