手机版 | 登陆 | 注册 | 留言 | 设首页 | 加收藏
当前位置: 网站首页 > 世界科技全景 > 材料科学 > 文章 当前位置: 材料科学 > 文章

影响深远的光电子材料

时间:2019-06-20    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

影响深远的光电子材料

 

光导纤维是光通信的传输材料。这种通信线路不是用一般的金属导线和

电缆,而采用象头发丝那样细的透明玻璃纤维制成的电缆。玻璃纤维传导的

不是电信号,而是光信号,所以玻璃纤维又叫光导纤维。利用光导纤维进行

远距离通信的效率非常惊人,要比电缆的通信效率高十亿倍以上。

光导纤维是怎样传输信息的呢?大家熟悉的无线电通信,是靠电磁波在

空间传播的。光实质上是电磁波的一种,只不过它比无线电用的超短波和微

波频率高得多。玻璃纤维就是用来传导光波的导体。但是,光在任何物质中

传导都会不断地衰减。实验表明:通过长一公里的光导纤维中的光束,至少

要有 30%在另一端出现才有实用价值,其中的关键问题是要有超纯的质量很

高的玻璃纤维材料。人们用超纯石英或特种光学玻璃拉成极细的丝,直径和

一根头发丝差不多。这种玻璃的纯度极高,杂质的含量不超过几亿分之一,

它相当于在一千吨纯净物质中,落入一克的杂质。高纯纤维的出现,给光纤

通信事业的发展提供了极有利的条件。

光纤通信的优点是很突出的,它和普遍电缆通信相比,通信容量大、重

量轻、耐腐蚀、不怕电子对抗,而且保密性好、建设费用低、施工方便,还

可节省大量的有色金属。例如,1000 公里长的中同轴电缆,大约需铜五万吨,

铅 20 万吨;采用光导纤维,只需几十公斤石英玻璃拉成 1000 公里的光导纤

维即可。现在的光导纤维都是石英制成的,不仅加工较困难而且价格高。为

此,科研人员正在设法减小有机玻璃的光衰。这样,廉价的有机玻璃就可代

替石英用于光纤,这无疑有着革命性的意义。

光纤通信不仅可以广泛应用在邮电部门,还可应用在军事、经济、科学

技术、文化和人民生活等各个方面。由于它的容量极大,利用它可进行超高

速数据传输,建立起灵活高速的大规模计算机网、四通八达的电视网,并可

远距离传送全息图象。由于它的抗干扰能力极强,可以解决超高压输电网的

通信联络,使自动化遥控装置最终摆脱高压电干扰。它应用在计算机、自动

化系统和飞机、船舶、导弹等狭小空间的复杂控制系统中,可以避免大量电

路之间的互相干扰而产生错误动作。

光导纤维除用于通信外,另一个重要用途是传能,即传输高强度的激光。

如在激光手术应用中,将激光器发射的光传输到需要手术的部位,尤其是内

脏器官,与传统的手术相比,把病人的痛苦减小到极限程度。对这种传能应

用来说,当激光波长在近紫外区到近红外区时,可以用熔石英为基的低损耗

光纤;当激光波长在红外波段时,可采用重金属氟化物玻璃光纤,也可用硫

化物或卤化物的单晶或多晶光纤。

光纤还有一个重要应用,就是制作光纤传感器。光纤传感器的原理是利

用光纤材料的某些物理性能来探测外界物理量的变化。这类传感器在抗干扰

和高灵敏方面有明显的优点,可用于遥感、遥测技术。所选用的材料有低损

耗的熔石英玻璃和重金属氟化物玻璃,为使这类光纤传感器的灵敏度和选择

性能更进一步提高,人们正在发展特种光纤。

光电子材料除光纤外,还有光学功能晶体材料、光电存储与显示材料等,

人们普遍认为,今后 20 年左右将是世界高新技术发展的重大转折时期。21

世纪,人类将从工业时代进入信息时代。信息时代到来的标志,是实现所谓

“四 A 革命”,即实现办公室自动化、工厂自动化、实验室自动化和家庭自


动化。四 A 革命将使过去由人来完成的许多工作越来越多地由电子和光电子

材料所构成的系统来完成。光电子材料在光电子技术中起着基础和核心的作

用,亦即光电子材料将使信息技术进入新纪元。

上一篇:新型金属——合金材料

下一篇:面向未来的先进超级陶瓷材料

推荐阅读
备案ICP编号  |   QQ:81962480  |  地址:上海金海路  |  电话:12345678910  |  
Copyright © 2019 MAPDF Studio 版权所有,授权www.mapdf.net使用 Powered by MAPDF.net