10.1.1  光在介质中的传播

光在介质中传播时，一部分光被吸收，一部分光透过。材料透明性越好，光透过得部分越多，吸收得越少。当一条光投在两种介质的界面上时，除一部分光被吸收外，其余的光会在界面上发生反射和折射，光学的主要性能包括各种透过、吸收、折射、反射等，如图10-2所示。

当一条光投在两种介质（折射率分别为n₁、n₂且n₁>n₂）的界面上时，当入射光线θ₁小于某—θ_c时，光在界面上发生反射和折射，一部分光通过折射进入介质Ⅱ（包层n₂）；当光线θ₁大至θ_c时，折射光从界面掠过；当θ₁>θ_c时，光从介质Ⅰ（纤芯n_t）射到界面时，光不再进入介质Ⅱ中，光能量全部被反射，即从界面返回到介质Ⅰ中，这时称全反射。否则，折射会造成光在传播过程中损耗，如图10-3所示。

图10-2 光在两种介质界面的性能

图10-3 光在两种介质界面的传播(https://www.daowen.com)

光纤传光原理：以均匀光纤为例。在光纤中，当光纤的纤芯和包层的交界面上产生全反射的光射线时，便会形成波导，经光纤传播（见图10-4）。光纤结构如图10-5所示。

图10-4 光在光纤中传播

图10-5 光纤结构

某射线以入射角θ从光纤端面A点进入光纤，然后以折射角（90°-α₀）进入光纤。当该射线在界面上的入射角θ满足全反射条件，导波沿光纤传播。