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从光纤是怎样诞生的到如今的盛世概况,全面了解光纤的前世今生(第二讲)

发布:2022-03-24 11:24作者:www.huyunjituan.com点击:1033次

同年,William Wheeler 发明了一种高反射涂层荧光系统,该系统吸收弧光灯发出的光,并将光通过房屋周围的管子发送,照亮房屋。这个实验过程完美地反映了整个室内,但由于材料和制造限制而没有流行起来,仅用于将阳光引入地下室、桥梁和隧道等照明系统。
量子光学时代
1900 年普朗克提出了辐射的量子理论,该理论借用了物质分子结构理论中的破裂概念。他认为,包括光在内的不同频率的电磁波只能由能量为其特定成分的发电机发射。这些能量粒子称为量子,光量称为光子。量子理论不仅在光学中,而且在整个物理学中都提供了新概念,这是现代物理学的起点。
1905 爱因斯坦发展了光的量子理论,成功地解释了光电效应,并提出了光波长粒子的对偶性。到目前为止,关于光是“粒子”还是“波”的争论已经解决:光在某种方式表达了经典的“波”,而在另一些方面,它充当了经典的“粒子”。 “它就是”在海浪的光芒中。例如,20世纪初,由于光的干涉、衍射、偏振和运动物体等现象,光被确认为电磁波;许多新学科被启动和增加。
一般来说,光学反射和折射的简单配准和分离开始于新兴的光学时代。光的折射和反射的精确公式是在光学几何时代得到的,光是由约翰廷德尔发现的。 ) 量子理论进一步研究和发展了光的反射、折射和全反射。
光纤是全内反射实际应用的最好证明,但自十九世纪末发现全内反射原理以来,到二十世纪中后期光纤并未出现和发展。世纪。 † t.a.技术发展缓慢,不遵循光学原理的发展。那么全光反射相关的光学材料和光纤的形成是在什么阶段呢?
玻璃纤维材料的开发
大约公元前3700年例如,海岸上的人们不经意间标记了在高温下燃烧的“水晶”。后来发现石英砂在高温下发生化学反应形成天然玻璃晶体。第一个杯子就这样诞生了。人们也很快学会了如何制造这种“水晶”,并将它们变成贵重物品。从那时起,玻璃装饰品和简单的玻璃器皿开始流行。所以只剩下彩色玻璃。公元前1000年左右发明了无色玻璃。中国制造。在基督之后的十二世纪。商业玻璃诞生并成为工业材料。 1688 Neivė 开发了一种新的大块玻璃制造工艺,此后玻璃不再是奢侈品。十八世纪,光学玻璃研制成功,用于生产光学仪器,为望远镜和显微镜的发展奠定了坚实的基础。
平板玻璃于 1873 年在比利时首次制造。并创造了一种更通用的玻璃。 1884年,肖特玻璃公司的创始人O. Scott开发了现代光学玻璃熔炼技术,成立了玻璃技术研究所,生产出了世界上第一块高性能光学玻璃。
1895年法国工程师 Henri Saint-René 开发了一种弧形玻璃棒系统来控制光图像。
1906年平板玻璃机是在美国制造的。此后,随着玻璃生产的工业化和规模不断扩大,不同性能和用途的玻璃开始出现。如今,玻璃已成为日常生活、生产、科学技术中的重要材料。
1926年英国发明家约翰·洛吉·贝尔德在“旋转扫描盘”上发现了真相,并创造了世界上第一台机械扫描电视。美国发明家 Clarence W. Hansell 提交了一项光纤(透明玻璃棒组)专利申请,该光纤允许通过电视和传真传输图像,为广播和电视节目开辟了新的玻璃材料。信息。
1930德国医生 Heinrich Lamm 是第一个收集一束用于图像传输的光纤的人。 Lammi 的目标是看到身体难以触及的区域。在他的实验中,他试图画出一个灯泡的图片。但是,图像质量不是很好。拉米的专利申请也被驳回。 1954 年,荷兰研究员 Abraham Van Heel 和英国研究员 Harold H. Hopkins 分别撰写了关于偶像乐队的文章。 Hopkins 报告了开放纤维部分的可视化,Van Heyl 报告了重叠纤维部分的可视化。它用折射率较低的透明涂层覆盖裸露的光纤。涂层光纤不允许表面反射外界,即使因与其他材料接触而漏光;它还可以减少光纤合并时的干扰。
1961年美国光学公司的 Elias Snitzer 发表了关于以波导模式发射光的小芯单模光束的理论描述,光损耗约为每秒 1 分贝。地铁。这个想法当然可以在人体内的医疗设备中实现,但作为光通信信号设备还不够。
19世纪末,人们认为根据光的全反射原理,可以用玻璃纤维来传输图像,但在实践中却遇到了困难。成品玻璃纤维存在光损和图像传输质量等问题,无法获取光学数据。远距离交货很好。
发表有关发明玻璃纤维的文章。极低的传输损耗 圆形玻璃纤维介质波导的损耗高达 10-20 分贝,可实现长距离光信号的高效传输。控制玻璃的纯度和成分被认为是降低玻璃纤维损耗的​​关键,而迄今为止光纤研发的重点一直是低损耗。
1970年,康宁玻璃实现了高琨的理论构想,康宁研究人员罗伯特·毛雷尔、唐纳德·凯克和彼得·舒尔茨开始试验高纯度、低熔点、低折射的熔融石英。这种玻璃材料——玻璃纤维(专利号 3,711,262)已经公布,它携带的信息量是铜线的 65,000 倍,可以传输数千公里。玻璃纤维与选定的石英玻璃材料之间的通信方式为玻璃纤维的商业化打开了大门。高带宽(包含大量数据)、非常低的成本以及避免电磁干扰的人们都受益于这种天气效应。除了通讯,它还在向互联网、医疗内窥镜设备和传感器等新领域扩展。
第一个玻璃纤维电话系统于 1977 年安装在芝加哥市中心下方约 4 英里处。每个玻璃纤维对应于 672 个语音通道。从那时起,电话、电报、有线电视、玻璃纤维电缆等被用电线、下水道和天然气掩埋。上世纪末,全球80%以上的电信使用光缆。
迄今为止,光纤已渗透到光电子行业的主要照明和显示应用,尤其是玻璃纤维激光器,已成为光纤研究的一个新领域。未来,玻璃光纤将在先进工业设备、生命健康监测、航空航天和海洋研究等领域有更广泛的应用,能源将成为城市的“神经网络”。人们仍在学习利用自然资源,农业仍然依赖自然光。对于一些人来说,不必担心自然,即使预测天气是一项非常困难的任务。玻璃纤维早已在人类历史上迈出了挑战自然的一小步。但是,对于玻璃钢支撑应用的“标准化”和推动技术难题的解决,仍需要业界不断努力。
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