一、光导纤维的定义

    光导纤维是指光以波导方式在其中传输的光学介质材料。简称光纤。光导纤维由纤芯和包层两部分组成。有两种纤维结构可以形成波导传输，即阶跃（折射率）型和梯度（折射率）型。阶跃型光导纤维的纤芯与包层间折射率是阶梯状的，纤芯的折射率大于包层，入射光线在纤芯和包层间界面产生全反射，因此呈锯齿状曲折前进。梯度型光导纤维的纤芯折射率从中心轴线开始向着径向逐渐减小。因此，入射光线进入光纤后，偏离中心轴线的光将呈曲线路径向中心集束传输，光束在梯度型光导纤维中传播时，形成周期性的会聚和发散，呈波浪式曲线前进。故梯度型光导纤维又称聚焦型光导纤维。

    二、光导纤维的发展历史回顾

    光导纤维的研制成功首先是使人类的通迅技术得到了前所未有的发展。自从1977年美国加利福尼亚洲通用电话公司安装第一套光纤通讯系统以后，发展十分迅猛，至今已普遍使用。目前，英国建成l5条光纤通讯线路，自1984年起就不再铺设金属通讯电缆。法国的旅游城市比亚次，是世界上第一个光纤化的城市。光纤也大量应用于汽车、飞机、舰船内部的短距离通迅系统。处于当今信息爆炸的世界，人们对提高无线电波传递信息容量给予了极大的关注，光纤通信就是这一征程上的重大里程碑。

    近年来，随着现代科学技术的迅猛发展，光导纤维已经在通信、电子和电力等领域日益扩展，成为大有前途的新型基础材料，与之相伴的光纤技术也以新奇，便捷赢得人们的青睐。据报道，美国拉里安公司早已经成功地运用光纤完成了输电功能，在电力领域中开拓一条新的途径。他们在发送端利用半导体激光二极管，把电能转变为激光在光纤中传送，在接收端，他们用太阳能电池作为接收端器件。这种器件用300微米厚的砷化镓作为绝缘基片，上面覆盖着20微米厚的太阳能电池。它被分为6个独立的区域这些区域由镀金的空气桥串联起来，当由光纤传来的激光照射到太阳能电池时，光能立即变成电能。每个区域产生的电压恰好是1伏，6个区域串联起来就有6伏电压，足可供应大多数传感器的控制电路使用。如果把激光二极管的功率继续提高，再配上整套的电能传送系统，光纤输电就可以广泛使用于军事、工业、商业等各个方面。

    法国专门从事计算机、电子工业、信号处理和图像技术的波根实验室，利用光的孤波子和短冲脉，可在光纤内实现无失真传输。这一技术可解决色散和非线性效应问题，无需沿光缆设置多个再生装置。工作时只需在每100公里左右的地方放置一个放大器孤波子就可以相互穿越，互不干扰。美国通讯保密专家研制成一种无规律载波信号光纤通汛技术，专门用于对付当今日益猖獗、手段高明的窃听高手。这项技术首先将话音之类的有用信息转换为数字脉冲信号，然后再将这些数字脉冲信号编码，调制到无规律变化的随机微波载体上。发送时，激光发射装置将载有信息的无规律载波信号经光纤通讯系统发射至收讯方。收讯方的激光接收机以专用技术与发送激光装置同步动态协调工作，最终完成将有用信号从无规律载体上解调的任务。使用该技术，窃听高手们将再也没有用武之地了，因为他们只能听到杂乱无章的噪音

    澳大利亚保林公司，近年来研制成一种光纤秤，利用一根光纤和一个激光器就可以给汽车称重。这种光纤秤利用了一种电阻特性非常特别的光纤，当它受到压力或者张力时，光纤会发生轻微的变形，导致激光特征发生变化，这时探测器会立即将这一变化转化为电信号，从而在仪器上显示出来。