什么是“全反射”?

能不能用通俗的话解释一下,为什么光到了玻璃边缘又弹回来了?

您好!我是大成永盛(OFSCN)的售前工程师。

简单通俗地解释,“全反射”就像你在水下向上看水面,或者在光亮的瓷砖地上看远处的倒影。

1. 为什么光会“弹回来”?

光在玻璃(折射率高)中传播时,如果遇到空气(折射率低),它本想冲出去。但物理定律(斯涅尔定律)规定:当光线射向边缘的角度足够平缓(超过一个特定的“临界角”)时,由于外界(空气)太“稀疏”,无法让光线以正常的角度折射出去。

结果就是:光线无法穿透玻璃表面进入空气,而是像撞到了一面完美的镜子一样,100%地被反弹回玻璃内部

2. 在光纤传感中的应用

这种现象是光纤传输的基础。在我们的 OFSCN® 光纤光栅传感器 中,光就是通过在纤芯和包层的交界面上不断发生“全反射”,才能沿着弯曲的光纤走上几公里甚至几十公里而几乎没有损耗。

  • 光纤的结构: 中心的纤芯折射率高,外层的包层折射率低,这为人造“全反射”提供了物理环境。
  • 光栅的作用: 当光在纤芯中反射前进时,遇到我们刻写的 OFSCN® 裸光纤光栅,特定波长的光会被选择性地反射回来,从而实现温度或应变的测量。

3. 直观的产品示例

例如我们的 OFSCN® G.652D 光纤,其内部设计就是为了确保光信号能在极低损耗下完成全反射传输。

以下是光在光纤内部通过全反射传播的原理示意:

如果您对光纤光栅(FBG)如何利用这一原理进行传感有进一步的技术疑问,欢迎随时探讨。