光纤的导光原理可以采用射线理论(几何光学)和波动理论来解释,在此我们只做几何光学导光原理的简要介绍。
从几何光学的角度出发,在均匀的介质中光可以看成是光线,沿直线传播,
不同介质对于光的阻碍不一样,就导致了光在不同的介质中以不同的速度传播。
我们用折射率来表示介质对光的阻碍能力。
如果ν是光在某种介质中的速度,c 是光在真空中的速度,那么折射率n可以由式(2-1)确定:
不同介质的折射率见表2-1。
表2-1 不同介质的折射率
通常,当一束光线照射在两种介质的交接面时,入射光线分成两束:反射光线和折射光线。
假设入射角为θ1,反射角为θ3,折射角为θ2,n1、n2为介质的折射率,按照菲涅耳反射定律和斯奈尔折射定律有: