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如何提高光傳輸效率

作者: 來源: 日期:2017-12-26 9:47:55 人氣:1 加入收藏 評論:0 標簽:

提高光傳輸效率有三招:

1、光耦合設計

使光導纖維束與透鏡很好地進行光耦合是提高光傳輸效率的關鍵。這可從兩方面予以改善,首先,一般光導纖維束的端面為平面,若入射端面改為凸面可提高光導束的飽和度,因為在端面保證了載面均勻滿照射,為此可在光導束端面上貼上一平凸小透鏡來解決;其次是在出射端面加一小集光鏡,使出射光的散射角減小或變成平行光。要強調指出的是,應盡量減少光耦合次數,最好一條光纖通到底,因為每耦合一次,光的損失就增加許多。

2、分支光纖束的配置

分支光纖束一般以4~6頭為宜。分支光纖束的分布圖直徑∞盡量取小值(此值受物鏡結構的限制)。分布方式有均布、單側和雙側三種。據我們實踐可知,雙側較為理想,這樣照度高,襯度好。

3、光導纖維束的選擇

應選擇透射率高的光導纖維束,且長度盡量短,因為輸出光強隨光導纖維束長度的增加而衰減。再者還要注意用途的多樣性,如光源使用的是汞燈,為很好地傳輸紫外光,光導束必須由能透過紫外光譜區域的玻璃制成。

關于光纖損耗:散射損耗

在黑夜里,用手電筒向空中照射,可以看到一束光柱。人們也曾看到過夜空中探照燈發出粗大光柱。那么,為什么我們會看見這些光柱呢?這是因為有許多煙霧、灰塵等微小顆粒浮游于大氣之中,光照射在這些顆粒上,產生了散射,就射向了四面八方。這個現象是由瑞利最先發現的,所以人們把這種散射命名為“瑞利散射”。

散射是怎樣產生的呢?原來組成物質的分子、原子、電子等微小粒子是以某些固有頻率進行振動的,并能釋放出波長與該振動頻率相應的光。粒子的振動頻率由粒子的大小來決定。粒子越大,振動頻率越低,釋放出的光的波長越長;粒子越小,振動頻率越高,釋放出的光的波長越短。這種振動頻率稱做粒子的固有振動頻率。但是這種振動并不是自行產生,它需要一定的能量。一旦粒子受到具有一定波長的光照射,而照射光的頻率與該粒子固有振動頻率相同,就會引起共振。粒子內的電子便以該振動頻率開始振動,結果是該粒子向四面八方散射出光,入射光的能量被吸收而轉化為粒子的能量,粒子又將能量重新以光能的形式射出去。因此,對于在外部觀察的人來說,看到的好像是光撞到粒子以后,向四面八方飛散出去了。

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