任务3 认识光纤传感器
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【任务导入】
当我们能随时随地上网、舒适享受宽带接入带来的信息便利之时,不得不提到“光纤之父”——华裔物理学家高锟,和“中国光纤之父”——赵梓森院士。赵院士和其他科研工作者们,经过不断的实验、研究,研制出我国第一根实用性光纤,创立了我国的光纤通信技术,架设起连通全国的光纤通信线路和推动光纤到户工程。赵院士正是凭着对科研和制作矢志不移的兴趣促使他开创、推动和建立起了我国的光纤通信事业,从而实现了自己科学报国的理想。
现代光纤是通过纤维状的玻璃或塑料材料实现光传输,利用了折射率不同实现了全反射。纤芯介质比周围的材料折射率更高,光继续反射回纤芯,并在纤芯中继续向下传播。光纤可以用接近光速的速度传输语音、图像和其他信息。光纤打开了通往信息高速的大门,光纤到户,万物互联,加快了互联网时代的发展进程。再加上云计算等新技术的出现,人们的生活越来越缤纷多彩,我们欣喜于光纤信息时代日益高涨的发展需求,也困惑于光纤原材料的匮乏以及光纤发展方向的多样化。
【课前阅读】
浙江大学光电学院童利民教授团队用冰做光纤,把“不可能变成可能”,他们联合来自交叉力学中心和加州大学伯克利分校的合作者,发现生长成单晶微纳光纤的冰,在性能上与玻璃光纤相似,既能够灵活弯曲,又可以低损耗传输光。
研究团队自行搭建了生长装置,在大量实验基础上,改进了已有的电场诱导冰晶制备方法,成功生长了直径从800纳米到10微米的高质量冰单晶微纳光纤。同学们要打好基础,将来才能实现科学报国。
【工作页】