神秘的纽带

光纤是光导纤维的简写，它比头发丝还要细，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成光传导的工具。

光导纤维在20世纪20年代就研制出来了，是用超纯石英玻璃在高温下拉制而成的，有很好的光导能力。但是，由于传输过程中能量衰减太大，因此没有实用价值。1966年，英籍华人高琨博士发表了一篇著名的论文，首次提出：解决玻璃纯度和成分问题，就能够得到光传输衰减很小的玻璃纤维。1970年，美国康宁玻璃公司首先拉制成功第一根石英玻璃光导纤维，并大大降低了能量在光纤中的衰减。到了90年代人们研制出了衰减率更低的氟化物玻璃纤维，这种高纯度氟化物玻璃光导纤维的传输能力也十分强，一次传送距离能长达4 800公里。

光导纤维的结构呈圆形，外层裹有低折射率的包层，最外面是塑料护套。特殊的材料，使光导纤维纤细似发，柔顺如丝，又具有高抗拉强度和大抗压能力。光导纤维的特性决定了其广阔的应用领域。由光导纤维制成的各种光导线、光导杆和光导纤维面板等，广泛地应用在工业、国防、交通、通讯、医学和宇航等领域。

光导纤维可以传输声音、图像和文字等信息。它的传导性能良好，适应高低温环境，抗电磁干扰，耐放射性辐射。光波在光导纤维中传播不向外辐射电磁波，有极高的保密特点。光导纤维传输的信息容量大，信息在光导纤维中以光速传送，速度无与伦比。光通信比电通信的容量要提高1亿—10亿倍，一根光导纤维能同时传输100亿个电话或1 000万套电视节目，容量之大，难以想象。

用光导纤维做成的内窥镜又软、又细、又能弯曲，当它被插入病人胃里时，病人不会有痛苦。除了胃，光纤内窥镜还可以用于食道、直肠、膀胱、子宫等深部探查。光纤内窥镜一方面可用来检查病人的脏器是否有病变，更主要的是可以将激光能量输入体内脏器中，对病变组织进行照射，或者加以切除，起到手术刀的作用。用光导纤维连接的激光手术刀目前已在临床应用。在照明和光能传送方面，光导纤维也大有可为。人们可利用塑料光纤光缆传输太阳光作为水下、地下照明。由于光导纤维柔软易弯曲、变形，可做成任何形状，以及耗电少、光质稳定、光泽柔和、色彩广泛，是未来的最佳灯具，如与太阳能的利用结合将成为最经济实用的光源。今后的高层建筑、礼堂、宾馆、医院、娱乐场所，甚至家庭可直接使用光导纤维制成的天花板或墙壁，以及彩织光导纤维字画等。光纤还可用于道路、广场等公共设施及商店橱窗广告的照明。此外还可用于易燃、易爆、潮湿和腐蚀性强的环境中以及不宜架设输电线及电气照明的地方作为安全光源。

在国防军事上，光导纤维也有广泛的应用空间。人们可以用光导纤维来制成纤维光学潜望镜，装备在潜艇、坦克和飞机上，用于侦察复杂地形或深层屏蔽的敌情。

在工业方面使用光导纤维，可传输激光进行机械加工；制成各种传感器用于测量压力、温度、流量、位移、光泽、颜色、产品缺陷等；也可用于工厂自动化、办公自动化、机器内及机器间的信号传送、光电开关、光敏元件等。

此外，光导纤维还可用于火车站、机场、广场、证券交易场所等大型显示屏幕；短距离通讯和数据传输；将光电池纤维布与光导纤维布巧妙地结合在一起制成夜间放光的夜行衣，不仅为夜行人起照明作用，还可提高司机的观察视距，能够有效地减少交通事故的发生。

链　接

光纤摄像头机器人

著名的埃及胡夫金字塔上有一段令人生畏的铭文：“不论是谁骚扰了法老的安宁，死神之翼将在他的头上降临。”

2002年9月17日埃及当地时间凌晨2时，由美国国家地理学会组织的考古学家借助最先进的“金字塔漫游者”机器人突破“死神之翼”进入了胡夫金字塔——这个世界上最大的地上陵墓，这也是人类第一次深入窥探金字塔内部。

据介绍，考古学家控制一个特制的机器人从胡夫金字塔入口处沿着一条向上的通道爬行大约210英尺，来到一间几千年来从未使用过的房间——王后墓室，然后，机器人将沿着王后墓室内两个秘密通道的其中之一继续前行，到达一扇带着两个铜把手的石门——“阻路石”处，那里曾是10多年前科学家们无奈止步的地方。机器人将用高分辨率光纤摄像探头，探究“阻路石”背后的秘密。

本次考古直播中最引人注目的“主角”就是“金字塔漫游者”了，由于密室通道的容积很小，一般人是进不去的，所以考古学家们只有动用微型机器人。“金字塔漫游者”配备精良，具有多种探测手段，包括高清晰的光纤摄像探头、探地雷达、厚度测距仪和极其精确的传感设备等。据了解，“金字塔漫游者”体积非常小，只有5英寸高、1英寸宽。它身上携带的地面探测雷达能穿透3英寸宽的混凝土和穿透更远距离的金字塔渗水石灰石，它携带的超声波传感器还能测出石头的厚度。

在这次考古活动中，“金字塔漫游者”的行进路线经过了科学的设定，它甚至像坦克一样具有双面履带，即便是摔倒后仍能调整姿势继续前进。这次探测以“金字塔漫游者”用高分辨率光纤摄像头在石门后方探测到了另一道石门而暂告结束，但是可以肯定的是光纤摄像头机器人必将在以后的金字塔探测中继续扮演重要角色。同类型的机器人也曾在“9·11”事件后，世贸大楼搜救行动中扮演重要角色。