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第五讲光纤传感器
一、光纤的结构
二、光在光纤中的传光原理
三、光纤的类型
四、光纤传感器的应用
一、光纤的结构
包层的折射率n2略低于纤芯的折射率n1
各种装饰性光导纤维
二、光在光纤中的传光原理
1、光的反射、折射:
当一束光线以一定的入射角θ1从介质1射到介质2的分界面上时,一部分能量反射回原介质;另一部分能量则透过分界面,在另一介质内继续传播。
2、光的全反射:
当增大入射角时,进入介质2的折射光与分界面的夹角将相应增大,将导致折射波只能在介质分界面上传播。对这个极限值时的入射角,定义为临界角θ0。当入射角大于θ0时,入射光线将发生全反射。
A
B
当时,光能够沿光纤的内壁由光纤的一端
传到另一端.
称为光学纤维的数值孔径,用NA表示,。
对A、B两个界面分别用折射定律(分析临界状态)可得出:
no≈1,
光进入光学纤维后,多次
在内壁上发生全内反射,
光从纤维的一端传向另
一端.
光学纤维:中央折射率
大,表层折射率小的透
明细玻璃丝.
光导纤维的传光原理
三、光纤的类型
阶跃型:光纤纤芯的折射率分布各点均匀一致,称为多模光纤。
梯度型:梯度型光纤的的折射率呈聚焦型,即在轴线上折射率最大,离开轴线则逐步降低,至纤芯区的边沿时,降低到与包层区一样。
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