Большая Советская Энциклопедия (СВ)

Светово'д, светопровод, световой волновод, устройство для направленной передачи световой энергии. Использование для этой цели открытых световых пучков в воздушной среде часто неэффективно или невозможно; передачу на значительные расстояния затрудняет главным образом наличие в атмосфере случайно распределённых неоднородностей, приводящих к отклонению и расхождению пучка. Поэтому применяют С. различных типов. Одним из типов С. является линзовый волновод — система заключённых в трубу и расположенных на определённых расстояниях (обычно через 50—100 м) стеклянных линз, которые служат для периодической коррекции волнового фронта светового пучка. В качестве корректоров могут также применяться газовые линзы или зеркала определённой формы. Наиболее перспективный тип С. — стеклянный волоконный С. Он представляет собой тонкую нить, состоящую из сердцевины радиуса a₁ с преломления показателем (ПП) n₁, окруженную оболочкой с внешним радиусом a₂, ПП которой n₂1 (рис.). При прохождении света по волокну лучи испытывают полное внутреннее отражение на поверхности раздела сердцевины и оболочки и распространяются только по сердце вине, хотя и сердцевина, и оболочка изготовляются из оптически прозрачного материала. В зависимости от назначения С. диаметр 2а₁ составляет от нескольких мкм до нескольких десятков мкм, a 2a₂ — от нескольких десятков до нескольких сотен мкм. Величины 2a₁ и n₁/n₂ определяют число типов волн (мод), которые могут распространяться по С. при заданной длине волны света. Выбирая 2a₁ достаточно малым, а отношение n₁/n₂ достаточно близким к 1, можно добиться, чтобы С. работал в одномодовом режиме. Волоконные С. нашли широкое применение в технике (см. Волоконная оптика). В ближайшей перспективе открывается возможность, применяя такие С. в системах оптической связи, резко увеличить пропускную способность этих систем, которая может быть выше, чем у любых др. известных систем связи; в качестве источников света при этом должны использоваться лазеры. Важнейшей характеристикой С., предназначенных для подобных систем, являются оптические потери, обусловленные поглощением и рассеянием света в С. К 70-м гг. 20 в. созданы волоконные С. с малыми потерями: на длине в 1 км коэффициент пропускания составляет 50%. Материалом для таких С. служит кварцевое стекло; различия ПП сердцевины и оболочки достигают легированием этого стекла (например, бором, титаном или германием).

  Волоконные С. с самыми низкими потерями изготовляют следующим образом. Материал оболочки и сердцевины (чистое кварцевое стекло и легированное кварцевое стекло) получают окислением газообразных соединений кремния и легирующего элемента (например, SiCl₄ и SiCl₄+BCl₃) и осаждением их из газовой фазы в определённой последовательности (с одновременным плавлением) на внутреннюю поверхность кварцевой трубки. Затем кварцевую трубку сжимают и из полученной т. о. заготовки вытягивают волокно.

  Разработаны весьма перспективные волоконные С. более сложной конфигурации, например многослойные С. и С. с непрерывным изменением ПП по сечению волокна. С. с распределением ПП по квадратичному закону получили название селфоков.

  Лит.: Маркузе Д., Оптические волноводы, пер. с англ., М., 1974; Кучикян Л. М., Световоды, М., 1973; Миллер, Маркатили, Тинг Ли, Исследование световодных систем связи, «Тр. института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике», 1973, т. 61, №12; French W. G., [a. o.], Optical waveguides with very low losses, «Bell System Technical Journal», 1974, v. 53, № 5.

  Е. М. Дианов.

Поперечное сечение круглого оптического волокна в оболочке.

Световое давление

Светово'е давле'ние, см. Давление света.

Световое поле

Светово'е по'ле, поле светового вектора (см. Векторное поле). Теория С. п. — раздел теоретической фотометрии, в котором распределение освещённости находят, применяя общие методы расчёта пространственного распределения светового потока. Проекция светового вектора на любое направление, проходящее через точку, равна разности освещённостей двух сторон малой площадки, помещенной в этой точке перпендикулярно данному направлению. Размер и положение светового вектора не зависят от системы координат. В теории С. п. используется понятие о световых линиях, аналогичное понятию силовых линийв классической теории физических полей.

Световозвращатели

Световозвраща'тели, катафоты, устройства для отражения света, лучи которого направлены на них внешним источником. С. позволяют в тёмное время суток быстрее заметить объект, на котором они установлены. С. устанавливаются сзади на всех транспортных средствах, предназначенных для движения по автомобильным дорогам общего пользования. Они применяются также на дорожных знаках для улучшения их видимости.

Световой вектор