光導纖維是什么材料制成的?

【專家解說】：光導纖維:全反射原理的實際應用 光導纖維是由兩種或兩種以上折射率不同的透明材料通過特殊復合技術制成的復合纖維。 1、構成材料 光導纖維由芯線和外涂層組成。 一般要求芯料的透光率高，而涂層材料要求折射率低，并且要求芯料和涂料的折射率相差越大越好。在熱性能方面，要求兩種材料的熱膨脹系數相接近，若相差較大，則形成的光導纖維產生內應力，使透光率和纖維強度降低。另外，要求兩種材料的軟化點和高溫下的粘度都要相接近。 2、實際應用 (1)光纖通訊-信息高速公路 激光是進行光纖通信的理想光源。 光纜的直徑不到 0.1毫米，然而在這種小小的信息通道上，從理論上講，同時能傳送100億路的電話，100萬路高質量的電視節(jié)目，且不受電磁干擾，信息損失也極小。而目前一對直徑為0.65毫米的銅線僅能同時提供24路電話，一條直徑為76.2毫米包括22個銅軸管的銅軸電纜，也只能同時傳送4萬路電話或23個電視頻道的節(jié)目，同時利用銅或其他金屬導線，將會占據很大的空間，而且價格高，還會受電磁的干擾。 光導纖維的原料就是我們常見的石英。 1公斤高純度的石英玻璃可以拉制出成千上萬公里的光導纖維，要制造100公里的1800路電話的銅軸電纜則需要耗銅12噸、鉛50噸，光纜的直徑僅是銅軸電纜的1/50-1/250，其重量僅為后者的百分之一。由于體積小，重量輕，可沿電纜同孔鋪設，節(jié)省了管道建設費用，長途干線用光纜代替電纜，可節(jié)省30%的費用。在宇航和軍事航空上更可大顯身手，被稱為材料科學的神通。 (2)醫(yī)用內窺鏡 光導纖維可以用于食道、直腸、膀胱、子宮、胃等深部探查內窺鏡(胃鏡、血管鏡等)的光學元件和不必切開皮肉直接插入身體內部，切除癌瘤組織的外科手術激光刀，即由光導纖維將激光傳遞至手術部位。 (3)照明和光能傳送 利用光導纖維可以實現一個光源多點照明，光纜照明，可利用塑料光纖光纜傳輸太陽光作為水下、地下照明。由于光導纖維柔軟易彎曲變形，可做成任何形狀，以及耗電少、光質穩(wěn)定、光澤柔和、色彩廣泛，是未來的最佳燈具，如與太陽能的利用結合起來將成為最經濟實用的光源。今后的高層建筑、禮堂、賓館、醫(yī)院 、娛樂場所、甚至家庭都可直接使用光導纖維制成的天花板或墻壁，以及彩織光導纖維字畫等，也可用于道路、公共設施的路燈、廣場的照明和商店櫥窗的廣告。此外，還可用于易燃、易爆、潮濕和腐蝕性強的環(huán)境中不宜架設輸電線及電氣照明的地方作為安全光源。 (4)光纖服裝 法國一公司首創(chuàng)了光纖噴砂打磨技術。用該方法處理后，可使激光沿著光導纖維束傳播而不受其包裹在外層的有反光作用的護套的影響。用這種光導纖維束織成的布料可通過發(fā)光傳遞信息。這些信號在黑暗里或濃煙密布中，可起到很大的救生作用。若用光導纖維織物制作帶傳感器的消防服，則其上的傳感器裝置可探測出化學危害并通過發(fā)光顯示，以警示附近其他人員。若特種部隊穿上這種面料制成的迷彩服，真成了 “變色龍”。