七彩纤灯
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1966-七月，英藉、华裔学者高锟博士 （K.C.Kao）在PIEE 杂志上发表论文《光频率的 介质纤维表面波导》，从理论上分析证明了用光纤 作为传输媒体以实现光通信的可能性，并预言了制 造通信用的超低耗光纤的可能性
1970-美国康宁公司三名科研人员马瑞尔、卡普 隆、凯克用改进型化学相沉积法（MCVD 法）成 功研制成传输损耗只有20dB/km的低损耗石英光 纤。
虽然是白色LED作为光源， 但效果已经比较明显
最初做的作 品、电源 （还未成型 的七彩纤灯）
Thank
you ！！！
I0
传播损耗
光在光纤的传播过程中由于材料的吸收、散射和弯曲处的辐射损耗等的影响，不 可避免地要有损耗。通常用衰减率A表示传播损耗。
式中,l为光纤长度， 为输入端光强， 输出端光强。 弯曲损耗有俩种类型：一、由整根光纤以给定尺寸的半径弯曲所引起的;二、由于 纤芯轴线方向的随机变化引起的。它是由外力、纤芯或包层的不完整性、纤芯— 包层界面的波动、微小的疵点等原因造成的。
三、三基色原理
大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合成产生。 同样绝大多数单色光也可以分解成红绿蓝三种色光。这是色度学的最 基本原理，即三基色原理。 三种基色是相互独立的，任何一种基色都不能有其它两种颜色合成。 红绿蓝是三基色，这三种颜色合成的颜色范围最为广泛。
最初用的器材
1、1散色现象
数值孔径与传播模式 @数值孔径
反映纤芯接收光量的多少，标志光纤接收性能的一个重要参数。 定义：光从空气入射到端面时，处在某一角锥内的光线一旦进入光纤，就被截 留在纤芯中，此光锥半角的正弦称为数值孔径。
式中， 为纤芯折射率， 包层折射 率。
@传播模式
V值是一个用来表示或计算阶跃折射率光纤的传播模式数量的参数，可表示为
发明光纤电缆的， 就是被誉为“光纤 之父”的华人科学 家高锟。
【Bothwin】10公里红 光笔 光纤故障 检测仪通
白色LED照射 光纤一端通过 另一端的实验现象 【光纤长度1M】
设计思路：
电流源
多个玻璃球
七彩LED灯
七彩 光
光纤束
源自文库
光路 分支
现在高强度LED光源用于室外照明、装饰，通过光纤把光 束分开，可以用于室内
对线度比波长大的微粒，散射规律不再遵守瑞利定律， 散射光强与微粒大小和形状有复杂的关系。G.米和P.J.W. 德拜分别于1908年和1909年以球形粒子为模型详细计算 了对电磁波的散射，米氏散射理论表明，只有当球形粒子 的半径a<0.3λ/2π时，瑞利的散射规律才是正确的，a较大 时，散射光强与波长的关系就不十分明显了。因此，用白 光照射由大颗粒组成的散射物质时(如天空的云等)，散射 光仍为白光。气体液化时，在临界状态附近，密度涨落的 微小区域变得比光波波长要大，类似于大粒子，由大粒子 产生的强烈散射使原来透明的物质变混浊，称为临界乳光。
把外光源部分与电路相当于完全隔开，更具有安全性
、、、、、、、、、、、、、
物理思想：
一、光在光纤中的传播
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. 而光纤照明的出现,有限次的改变光线传播 方向,实现了光的柔性传播. 光线就随光纤的路径传送,实现了柔 性传播.
Snell法则：当入射角大与临界角时,入射光线就能在包层交界 面上发生全反射,如果在光纤内部同样的角度反复逐次反射向前 传播,直到光从另外一端射出,光纤总是把光能封闭在线状的光路 中，从一端传播到另一端。
根据折射定律：
当 增大到临界角 时，此时 反射光线刚好不能射入光疏介 质。当光线由光的密媒质的介 质向光的疏媒质的介质传播时 会发生全内发射，即反射光将 不再离开介质。光在光纤中的 传播原理。根据全内反射原理， 设计光纤纤芯的折射率要大于 包层的折射率
七彩纤灯
队名：梦 圆 队
学院：应用物理与材料学院
组员：
AP09104班 AP09104班 AP09104班 AP09104班
侯亮 陈江 关华生 孔正杰
光纤的背景：
1870年的一天，英国物理学家丁达尔到皇家学会 的演讲厅讲光的全反射原理，他做了一个简单的实 验：在装满水的木桶上钻个孔，然后用灯从桶上边 把水照亮。结果使观众们大吃一惊。人们看到，放 光的水从水桶的小孔里流了出来，水流弯曲，光线 也跟着弯曲，光居然被弯弯曲曲的水俘获了。在实 际应用中,人们都希望改变光线的传播方向.
式中，a为纤芯半径， 为入射光在真空中的波长 单模条件
二、光的散色
按照经典电磁理论,在 光波场的作用下,原 子或分子成为以光 波频率振动的电偶 极子,从光波取得能 量,同时发出辐射。 这种辐射就是散射 光。
介质中存在大量不均匀小区域是产生光散射的原因，有光 入射时，每个小区域成为散射中心，向四面八方发出同频 率的次波，这些次波间无固定相位关系，它们在某方向上 的非相干叠加形成了该方向上的散射光。J.W.S.瑞利研究 了线度比波长要小的微粒所引起的散射，并于1871年提出 了瑞利散射定律：特定方向上的散射光强度与波长λ的四 次方成反比；一定波长的散射光强与(1+cosθ)成正比，θ 为散射光与入射光间的夹角，称散射角。凡遵守上述规律 的散射称为瑞利散射。根据瑞利散射定律可解释天空和大 海的蔚蓝色和夕阳的橙红色。
1970-美国康宁公司三名科研人员马瑞尔、卡普 隆、凯克用改进型化学相沉积法（MCVD 法）成 功研制成传输损耗只有20dB/km的低损耗石英光 纤。
虽然是白色LED作为光源， 但效果已经比较明显
最初做的作 品、电源 （还未成型 的七彩纤灯）
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I0
传播损耗
光在光纤的传播过程中由于材料的吸收、散射和弯曲处的辐射损耗等的影响，不 可避免地要有损耗。通常用衰减率A表示传播损耗。
式中,l为光纤长度， 为输入端光强， 输出端光强。 弯曲损耗有俩种类型：一、由整根光纤以给定尺寸的半径弯曲所引起的;二、由于 纤芯轴线方向的随机变化引起的。它是由外力、纤芯或包层的不完整性、纤芯— 包层界面的波动、微小的疵点等原因造成的。
三、三基色原理
大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合成产生。 同样绝大多数单色光也可以分解成红绿蓝三种色光。这是色度学的最 基本原理，即三基色原理。 三种基色是相互独立的，任何一种基色都不能有其它两种颜色合成。 红绿蓝是三基色，这三种颜色合成的颜色范围最为广泛。
最初用的器材
1、1散色现象
数值孔径与传播模式 @数值孔径
反映纤芯接收光量的多少，标志光纤接收性能的一个重要参数。 定义：光从空气入射到端面时，处在某一角锥内的光线一旦进入光纤，就被截 留在纤芯中，此光锥半角的正弦称为数值孔径。
式中， 为纤芯折射率， 包层折射 率。
@传播模式
V值是一个用来表示或计算阶跃折射率光纤的传播模式数量的参数，可表示为
发明光纤电缆的， 就是被誉为“光纤 之父”的华人科学 家高锟。
【Bothwin】10公里红 光笔 光纤故障 检测仪通
白色LED照射 光纤一端通过 另一端的实验现象 【光纤长度1M】
设计思路：
电流源
多个玻璃球
七彩LED灯
七彩 光
光纤束
源自文库
光路 分支
现在高强度LED光源用于室外照明、装饰，通过光纤把光 束分开，可以用于室内
对线度比波长大的微粒，散射规律不再遵守瑞利定律， 散射光强与微粒大小和形状有复杂的关系。G.米和P.J.W. 德拜分别于1908年和1909年以球形粒子为模型详细计算 了对电磁波的散射，米氏散射理论表明，只有当球形粒子 的半径a<0.3λ/2π时，瑞利的散射规律才是正确的，a较大 时，散射光强与波长的关系就不十分明显了。因此，用白 光照射由大颗粒组成的散射物质时(如天空的云等)，散射 光仍为白光。气体液化时，在临界状态附近，密度涨落的 微小区域变得比光波波长要大，类似于大粒子，由大粒子 产生的强烈散射使原来透明的物质变混浊，称为临界乳光。
把外光源部分与电路相当于完全隔开，更具有安全性
、、、、、、、、、、、、、
物理思想：
一、光在光纤中的传播
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. 而光纤照明的出现,有限次的改变光线传播 方向,实现了光的柔性传播. 光线就随光纤的路径传送,实现了柔 性传播.
Snell法则：当入射角大与临界角时,入射光线就能在包层交界 面上发生全反射,如果在光纤内部同样的角度反复逐次反射向前 传播,直到光从另外一端射出,光纤总是把光能封闭在线状的光路 中，从一端传播到另一端。
根据折射定律：
当 增大到临界角 时，此时 反射光线刚好不能射入光疏介 质。当光线由光的密媒质的介 质向光的疏媒质的介质传播时 会发生全内发射，即反射光将 不再离开介质。光在光纤中的 传播原理。根据全内反射原理， 设计光纤纤芯的折射率要大于 包层的折射率
七彩纤灯
队名：梦 圆 队
学院：应用物理与材料学院
组员：
AP09104班 AP09104班 AP09104班 AP09104班
侯亮 陈江 关华生 孔正杰
光纤的背景：
1870年的一天，英国物理学家丁达尔到皇家学会 的演讲厅讲光的全反射原理，他做了一个简单的实 验：在装满水的木桶上钻个孔，然后用灯从桶上边 把水照亮。结果使观众们大吃一惊。人们看到，放 光的水从水桶的小孔里流了出来，水流弯曲，光线 也跟着弯曲，光居然被弯弯曲曲的水俘获了。在实 际应用中,人们都希望改变光线的传播方向.
式中，a为纤芯半径， 为入射光在真空中的波长 单模条件
二、光的散色
按照经典电磁理论,在 光波场的作用下,原 子或分子成为以光 波频率振动的电偶 极子,从光波取得能 量,同时发出辐射。 这种辐射就是散射 光。
介质中存在大量不均匀小区域是产生光散射的原因，有光 入射时，每个小区域成为散射中心，向四面八方发出同频 率的次波，这些次波间无固定相位关系，它们在某方向上 的非相干叠加形成了该方向上的散射光。J.W.S.瑞利研究 了线度比波长要小的微粒所引起的散射，并于1871年提出 了瑞利散射定律：特定方向上的散射光强度与波长λ的四 次方成反比；一定波长的散射光强与(1+cosθ)成正比，θ 为散射光与入射光间的夹角，称散射角。凡遵守上述规律 的散射称为瑞利散射。根据瑞利散射定律可解释天空和大 海的蔚蓝色和夕阳的橙红色。