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  电信博物馆 > 光通信 > 光纤大展示 > 光纤:天生我才有多用


 


神鹰之目――导弹制导

  用光纤制导导弹有些人可能迷惑不解。光纤细如蛛丝,高速飞行的导弹会不会拉断光纤呢?这的确是光纤制导中的一个关键问题。一般市场上出售的光纤的抗拉强度,远不能满足光纤制导的要求。而光纤制导用的光纤,是经过特殊加工的。这种光纤的外径只有300微米左右,可承受巨大的拉力,足以满足光纤制导的要求。

  光纤制导就如同放风筝一样,制导导弹可从车辆和直升飞机上发射。操纵人员通过屏幕显示器观察导弹寻的器传来的信号,有如随同导弹一起飞向目标,当然其命中精度要高得多。导弹向前飞行时,从弹体内拉出一根细光纤。操纵手通过这根光纤向导弹发出控制指令。导弹就如同长“眼睛”一样盯住目标,直到击中为止。那么,光纤制导的导弹为什么能跟踪目标呢?原来这种导弹除了装有发动机、战斗部分和控制系统外,还在导弹头部安装“成像式寻的器”,如电视摄像机、红外线成像传感器等。它们起到眼睛的作用。实际上,导弹并不是瞄准目标发射,而是垂直发射的。当导弹飞到一定高度,寻的器“看”到地面情况,先将地物反射的光变换成电信号,再把电信号转变成一定波长的光信号,通过光纤下行传回发射装置,并在显示器上显示出图像来。操纵手根据显示的图像选择目标,发出指令并通过光纤上传送给导弹,将导弹导引到目标上。

  这根纤细的光纤在导弹和发射装置之间,起着双向传输光信号的作用。那么,上行和下行的光信号能否产生干扰呢?如果上行和下行的光信号采用同一波长的光,肯定会产生干扰的。但是光纤制导的下行光信号是镓铝砷激光器发出的波长为850纳米的红外激光,而上行光信号是铟镓砷磷发光二级管发射的波长为1.06微米的红外光,由于这两束光的波长不同,所以在光纤中传播不会产生互相干扰,并且可以通过光纤两端的双向耦合器把两者分开。

  光纤制导技术,由于光信号在光纤中传播,所以不受大气的影响,抗干扰的能力强,精度也高,由于光纤制导使用单根光纤,而红外有线制导使用两根导线,所以又具有体积小、重量轻的特点。这些优点使光纤制导具有广阔的发展前景。

白衣天使的新搭档

  光纤在医学上的应用自然首推胃镜了。

  自1869年德国医生库什莫尔(Kussmaul)首先制成第一台胃镜以来,胃镜经历了100多年的历史。由硬式而至半曲,由金属而至光学纤维胃镜。纤维胃镜的普及确定是30年来胃肠病学领域划时代的进展,纤细而可屈的镜身,灵活的操纵部,日益变广的视角,越来越大的弯曲度使食道、胃、十二指肠粘膜在胃镜视野内暴露无遗,从而使消化科医师对胃粘膜病变识别有如皮肤科医师对皮损的观察,清晰、形象而逼真,胃镜检查等于给医生装上了可深入病人体内的“望远镜”。对于一个熟练的操作者,也不再存在盲区。因此,胃镜对临床诊断及随访观察都提供了最佳的工具。加上闭路电视及录像装置的配备,使图像再现、资料保存均十分方便,使用胃镜可以准确而高效地诊断各种食道、胃、十二指肠疾病。

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