光纤通信中光的传输原理揭秘：如何让光在细如发丝的纤维中畅游？

在光纤通信中，让光在细如发丝的纤维中畅游的核心原理是全内反射（Total Internal Reflection, TIR）。光纤主要由核心（Core）和包层（Cladding）构成，核心是光传输的主要路径，其直径极细，通常只有几微米到几十微米。包层则包裹在核心外围，其折射率（即光在该介质中的传播速度）略低于核心的折射率。

当一束光以特定的入射角度从光密的核心射向光疏的包层界面时，如果入射角大于某个临界角，光就不会穿透包层，而是全部被反射回核心内部。这个现象就是全内反射。由于光纤的直径非常细，光在核心内不断进行全内反射，如同在光纤中“畅游”，沿着锯齿形的路径向前传播。光在核心和包层之间来回反射的次数极多，从而能够克服光纤的弯曲和损耗，实现长距离、高带宽的光信号传输。为了确保全内反射持续发生，光纤的核心和包层必须具有精确的折射率差，这也是光纤制造的关键技术之一。