光纤导光的基本原理是怎样的?

      光纤导光的基本原理是怎样的?光纤有不同的结构形式，目前实用的光纤绝大多数采用由“纤芯”和“包层”两个同心圆组成的结构形式。

　　为了达到传导光波的目的，纤芯折射率n1必须稍大于包层折射率n2。为什么必须这样设计呢?

　　首先，光波是一种电磁波，具有电磁波的一般特性，即波动性。光波的波长的电磁波谱中偏于较短的一侧，因而又具有其“个性”，即光波的传播更接近“射线”的形式。

　　现在我们利用射线光学理论，来解释光波在光纤中传播的物理现象，用这种方法分析虽然不太完整，但却简单、直观。射线光学是指光波长与光纤尺寸相比很短时，用射线代表光能量传输路线的分析方法。射线光学又称为几何光学。它有光的直线传播定律、光的反射定律和光的折射定律三个基本定律。

　　光的直线传播定律是，光在均匀媒质中沿直线传播，交具有一定的速度。光波在真空中的传播速度：C=3×108M/S;光波在其它媒质的传播速度：v=C/n。其中n是媒质的折射率，在空气中，由于n≈1,光波的传播速度接近于C;二氧化硅(SiO2)玻璃的折射率n≈1.5。

　　光的反射定律是，光在传播过程中碰到两种媒质的交界面时会发生反射，且反射角等于入射角。

　　光的折射定律是：光从一种媒质进入第二种媒质时，传输方向会发生改变。

　　正因为我们是利用全反射原理将光能量限制在光导纤维中，所以在制作光纤时，必须使得纤芯材料的折射率大于包层的折射率，这样才能保证光波在光纤中沿纤芯传播。