光纤应用探秘：在计测领域的革命(1981)

"光纤与计测在1981年的应用" 光纤技术自1907年康宁玻璃公司的开创性工作以来，经历了显著的发展。损耗的显著降低是光纤技术进步的关键，例如茨城电气研究所制造出的损耗仅为0.2dB/km的光纤。这一成就推动了光纤通信的实用化进程，不仅在公用通信、计算机数据线路和交通系统中有应用，而且由于其宽带、低损耗、轻质、电气绝缘性好、可挠性和抗电磁干扰的特性，光纤通信在多个领域展现出广阔的应用前景。 光纤在计测领域的应用主要体现在以下几个方面： 1. 飞翔体内计测：光纤的细小尺寸和不受电磁干扰的特性使其能够在飞机或其他飞行器内部进行安全、准确的数据传输和测量，尤其是在复杂或狭窄的环境中。 2. 狭窄空间计测：在管道、隧道或其他难以直接接入电子设备的空间，光纤可以作为传感器，实现温度、压力、振动等多种参数的监测。 3. 高电磁场下的计测：在强电磁环境，如核电站或高能物理实验中，传统的电子设备可能无法正常工作，而光纤则不受影响，能确保数据的准确传输。 文章提到了光纤的结构，主要包括芯层和皮层，其中芯层的折射率高于皮层，形成波导效应，使得光能在芯层内传播。光纤根据芯层折射率的分布可以分为多模光纤和单模光纤： - 多模光纤（图1的(a)和(b)）：芯层折射率差约1%，可以传输多个模式，但色散较大，传输频带较窄，通常在30MHz·km至几百MHz·km之间。 - 单模光纤（图1的(c)）：芯层折射率分布接近抛物线，色散小得多，可以支持更高的带宽，通常在几百MHz·km至2GHz·km范围。 文章还指出，光纤的这些特性决定了它们在通信和计测领域的广泛应用，未来随着技术的进一步发展，光纤的应用将更加广泛和深入。下期将进一步探讨光纤的特性及测量方法。