Question

【題目】光纖主要由折射率較大的纖芯與折射率較小的外套組成。在光纖中傳輸?shù)男盘?hào)是脈沖光信號(hào)。當(dāng)一個(gè)光脈沖從光纖中輸入，經(jīng)過(guò)一段長(zhǎng)度的光纖傳輸之后，其輸出端的光脈沖會(huì)變寬，這種情況較嚴(yán)重（脈沖變寬到一定程度）時(shí)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)不能被正確傳輸。引起這一差別的主要原因之一是光通過(guò)光纖纖芯時(shí)路徑長(zhǎng)短的不同，如圖所示，沿光纖軸線傳輸?shù)墓饫w用時(shí)最短，在兩種介質(zhì)界面多次全反射的光線用時(shí)最長(zhǎng)。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，我們研究一根長(zhǎng)直光纖，設(shè)其內(nèi)芯折射率為n1，外套折射率為n2。在入射端，光脈沖寬度（即光持續(xù)時(shí)間）為，在接收端光脈沖寬度（即光持續(xù)時(shí)間）為，且，則（　�。�

A.為了保證光脈沖不從外套“漏”出，內(nèi)芯和包套材料折射率的關(guān)系應(yīng)滿足：n1<n2

B.內(nèi)芯材料的折射率n1越大，光脈沖將越不容易從外套“漏”出

C.為了盡可能減小和的差值，應(yīng)該選用波長(zhǎng)更短的光

D.光在內(nèi)芯與包套界面處的臨界角

Answer 1

【答案】B

【解析】

A．發(fā)生全反射的必要條件是：光必須從光密介質(zhì)攝入光疏介質(zhì)，即從折射率大的介質(zhì)射入折射率小的介質(zhì)，所以當(dāng)內(nèi)芯的折射率比包套材料的折射率大時(shí)，即時(shí)，光在內(nèi)芯與外套的界面上才能發(fā)生全反射，故A錯(cuò)誤；

B．內(nèi)芯材料的折射率越大，光脈沖將越不容易從外套“漏”出，故B正確；

C．光脈沖寬度對(duì)應(yīng)一定的波長(zhǎng)范圍，故C錯(cuò)誤；

D．對(duì)于光由介質(zhì)射入空氣（或真空）的情況

而光在內(nèi)芯與包套界面處臨界角不等于光由內(nèi)芯射入空氣（或真空）的臨界角，故D錯(cuò)誤。

故選B。