光纤技术是指通过内部折射传输光的薄光纤。光纤领域研究这项技术的实际应用。虽然最早发明于19世纪40年代,但21世纪的应用包括电信和互联网上的高速数据传输。尽管在制造光纤技术时,二氧化硅仍然是最具成本效益的材料,但新材料带来了一定的优势。除了传输信息外,这项技术还有其他实际应用,包括传输电力。。
单根光纤是全光纤技术的基础。每根光纤都有多层,内芯与光纤的用途最相关。光从开始到结束在核心内反射,这种内部反射保证没有光丢失。只有光纤的末端发光,这一事实证明了这一原理。纤芯的直径调节着光的传输效率;较大或较小的直径会改变光的折射角,从而加快或减慢传输速率。。
19世纪40年代,法国科学家首次证明了光纤技术的基础。20世纪50年代初,一位美国科学家发明了第一种现代光纤。世界各地科学家的各种贡献证明了光纤的现代应用:一种传输电信的媒介。光纤技术是一种理想的选择,因为数据传输的速率和速度明显高于以前的金属线。
随着20世纪90年代初万维网的出现,光纤技术再次成为处理互联网近乎指数级增长的最有效方式。与通信卫星一起,陆基和海底光缆构成了互联网传输网络的主干。由于点对点网络和视频共享网站带来的数据流量增加,需要进一步扩展光纤网络。
许多材料是光纤技术的基础。光纤最常见的成分是二氧化硅。尽管二氧化硅是一种优良的光传输介质,但最近对二氧化硅纤维涂覆二氧化铝的研究已经提高了传输效率。氟化物和磷酸盐玻璃是其他受欢迎的材料,它们都比二氧化硅具有明显的优势。截至2011年,这些材料相对较高的成本使得它们不太受制造商欢迎。
除了传输数据,光纤技术还具有传输电力的能力。尽管效率不如铜线,但某些应用要求电力电缆不含金属。例如,MRI机器产生的磁场会干扰铜线,使机器无法运行。光纤电力电缆消除了这个问题。
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