光在光纤中的传播

光在光纤中的传播

折射率（全称绝对折射率）：光在真空中的相速度与光在介质中的相速度之比值。

全反射现象：

光从光密介质射向光疏介质时，当入射角超过某一角度C（临界角）时，折射光完全消失，只剩下反射光线的现象叫做全反射。

1、全发射现象是光的折射的特殊现象，只有光从光密介质射向光疏介质并且入射角

大于等于临界角时全反射现象才会发生。

2、全反射现象符合反射定律，光路可逆。

3、全反射发生之前，随着入射角的增大，折射角和反射角都增大，但折射角增大的

快，在入射光的强度一定的情况下，折射光越来越弱，反射光越来越强，发生全发射

时，折射光消失，反射光的强度等于入射光的强度。

两种介质相比，我们把光速大的介质叫做光疏介质，光速小的介质叫光密介质。光疏介质与光密介质相比，它的光速大，绝对折射率小，光在两种介质间传播时，在光疏介质，光线与法线的夹角比光密介质光线与法线的夹角大。

光在在光纤的纤芯和包层中折射传播。要说明这个问题就要先说明以下2个问题。

1、光纤的导光原理

无论是渐变光纤还是阶跃光纤，光纤之所以能够导光就是利用纤芯折射率略高于包层折射率的特点，使落于数值孔径角内的光线都能收集到光纤中，并在芯包边界以内形成全反射，从而将光限制在光纤中传播，这就是光纤的导光原理。全反射原理

光是一种频率很高的电磁波，而光纤本身是一种介质波导；利用全反射原理（光线在均匀介质中是以直线传播的，但在两种不同介质的分界面会产生反射和折射现象）进行信号传播。当纤芯与包层折射比值增大到一定程度，则会使折射角≥90度，此时的折射光线不再进入包层，而会在纤芯与包层的分界面上掠过，或者重返回到纤芯中进行传播，这种现象叫做光的全反射现象当光在光纤中发生全反射现象时，由于光线基本上全部在纤芯区进行传播，没有光跑到包层中去，所以可以大大降低光纤的衰耗。