引言：GEO FRONT，被深埋在地下，上面有第三新东京市。
人类要生活在地下都市，就需要大量的氧气，氧气靠地下空间的植物产生，
植物的生长需要阳光，但是阳光却无法直接射到地底。
在地下空间，目前最大的问题就是地下难见阳光，由此影响到地下工作人员的身心健康、正常开展工作和植物正常生长。
将阳光导入地下后，最大的好处在于节能、有利于人体健康、促进地下植物正常生长和保证工作正常开展。”
怎样将我们赖以生存的阳光在地下都市中出现呢？
这当然难不倒伟大的人类：下面进行详细解析：
目前：将阳光导入地下空间的方法主要有3种，
一是用镜面，采用多次折射反射的方法，将太阳光导入地下
二是用透明罩子做成的吸收阳光装置，再用光导管将太阳光导入地下。
最后一种方法是通过光导纤维把光线传到地下，进行远距离传输。
（由于地下都市埋藏较深，因此我认为NERV目前采用的是第三种方法）
具体过程主要有三步：
一：太阳自动追踪
（要让地底空间充满阳光，首先要先找到外层的阳光）
在地球上不同经纬度，在同一时刻我们所面对太阳的仰角轨迹位置是不同的，如都在上午10：00点，在北半球与南半球人们所见到在太阳方向完全相反。
NERV的技术人员利用GPS卫星定位在地球上不同地点、不同经纬度，精确跟踪定位太阳，使集光大楼像向日葵一样跟着太阳走，采集到当时当地最强烈阳光。
并对太阳运行照射角度的准确对应，控制集光大楼每天精确跟踪太阳。
下图是为位于第三新东京市的集光大楼，内部应有所谓的跟踪阳光装置

二：集光
要让地底空间充满阳光，其次要将跟踪到的阳光收集起来
下图是第三新东京市上方的集光大楼上的反光板：
先反光：

也许很多人以前认为上图这些装置是太阳能装置，但是事实上是集光装置。
通过小板的转动，将阳光精确送入定位于集光大楼下方的光纤入射口，
为光纤出口端高光输出奠定基础。
原理：光的反射

再聚光：
下图为集光大楼下端的光线入射口：

（准备跟踪阳光）

（开始收集阳光，我们可以看到丁达尔效应）
将阳光导入光纤入射口后，接下来就是最为重要的环节了
三：导光
通过光导纤维把光线传到地下，进行远距离传输。
由于这一部分我们在影片中是看不到的，
那么就先来简单介绍下光导纤维：
定义：
光导纤维，简称光纤，是一种达致光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理传输的光传导工具。微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常光纤的一端的发射设备使用发光二极管或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收设备使用光敏组件检测脉冲。包含光纤的线缆称为光缆。光纤主要分为两类，渐变光纤（英语：graded-index fiber）与突变光纤（英语：step-index profile）。前者的折射率是渐变的，而后者的折射率是突变的。另外还分为单模光纤及多模光纤（英语：multi-mode optical fiber）。近年来，又有新的光子晶体光纤问世。光导纤维是双重构造，核心部分是高折射率玻璃，表层部分是低折射率的玻璃或塑料，光在核心部分传输，并在表层交界处不断进行全反射，沿“之”字形向前传输。这种纤维比头发丝还细，这样细的纤维要有折射率截然不同的双重结构分布，是一个非常惊人的技术。

运作原理：
光纤是圆柱形的介质波导，应用全反射原理来传导光线。光纤的结构大致分为里面的核心部分与外面的包覆部分。为了要局限光信号于核心，包覆的折射率必须小于核心的折射率。渐变光纤（英语：graded-index fiber）的折射率是缓慢改变的，从轴心到包覆，逐渐地减小；而突变光纤（英语：step-index profile）在核心-包覆边界区域的折射率是急剧改变的。

NERV使用的应该是第一种直径比较大的多模光纤。
多模光纤：
核心直径较大的光纤（大于 10 微米）的物理性质，可以用几何光学的理论来分析，这种光纤称为多模光纤，用于通信用途时，线材会以橘色外皮作为辨识。
原理图：

实际效果：

在一个多模突变光纤内，光线靠着全反射传导于核心。当光线遇到核心-包覆边界时，假若入射角大于临界角，则光线会被完全反射。临界角的角度是由核心折射率与包覆折射率共同决定。假若入射角小于临界角，则光线会折射入包覆，无法继续传导于核心。临界角又决定了光纤的受光角（英语：acceptance angle），通常以数值孔径（英语：numerical aperture）来表示其大小。较高的数值孔径会允许光线，以较近轴心和较宽松的角度，传导于核心，造成光线和光纤更有效率的耦合。但是，由于不同角度的光线会有不同的光程，通过光纤所需的时间也会不同，所以，较高的数值孔径也会增加色散。有些时候，较低的数值孔径会是更适当的选择。
渐变光纤的核心的折射率，从轴心到包覆，逐渐地减低。这会使朝着包覆传导的光线，平滑缓慢地改变方向，而不是急剧地从核心-包覆边界反射过去。这样，大角度光线会花更多的时间，传导于低折射率区域，而不是高折射率区域。因此，所形成的曲线路径，会减低多重路径色散。工程师可以精心设计渐变光纤的折射率分布，使得各种光线在光纤内的轴传导速度差值，能够极小化。这理想折射率分布应该会非常接近于抛物线分布。
下图是用软件做的地下都市导光简图：

这只能是简略图，实际情况应该比这复杂得多
这幅图已经能基本说明光的导入地下空间的过程了，
另外，由于地下空间的四面都被反光装置包裹，且还有地下湖泊，
这些都能使地下都市的光线更加均匀。
这就是最终的效果：

谢谢大家支持，附言：文中部分资料来源于——唯甚佰科
-完- 2011.1.16

搬运自EVA吧 本帖内容原作者 @当当喵

本吧罕见的技术贴......还是转载的......
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