纤芯与包层
常见光纤由透明纤芯及周围包层组成,二者折射率经过设计。合适条件下,光被限制在结构附近传播,细纤维由此能够把光从一端引导到另一端。表面涂层和外部护套可提供保护,但与承担导波作用的光学区域不是同一种结构。
参考:[1]
全反射的射线图像
射线图像用高折射率区域到低折射率区域的全反射解释导光。入射角与界面条件决定能否保持反射;更完整的描述采用电磁导模。这个图像说明透明材料也能约束光路,材料内部并不需要沿全长铺设一面普通金属镜子。
参考:[1]
纯度与传输损耗
材料吸收、散射和结构不均匀会削弱传播信号,弯曲也可能改变损耗。高锟关于光纤传光的研究指出降低玻璃杂质的重要方向,相关成就获2009年诺贝尔物理学奖的一部分。长距离使用依赖材料与制造技术,不能仅凭全反射原理就忽略实际衰减。
传光、传感与观察
光纤可以传输携带信息的光,也用于照明、观察和传感。传感应用利用光传播随环境或结构变化而改变的性质。不同任务需要选择光源、波长与纤维结构,并考虑耦合和探测;光纤本体负责导光,完整应用还由其他部件共同完成。