Question

一条长直光导纤维的长度l=15km，内芯的折射率n=1.6，在内芯与包层的分界面发生全反射的临界角C=60º。一细束光从左端面中点射入芯层，试求：

（1）为使射入的光在芯层与包层的界面恰好发生全反射，光在左端面的入射角θ=？
（2）若从左端射入的光能够不损失地传送到右端，则光在光导纤维内传输的时间最长和最短各为多少？
（真空中光速c=3.0×10⁸m/s；取sin37 º=0.60，cos37 º=0.80。结果取2位有效数字。）

Answer 1

（１）θ=53º（2）s

（１）设光从端面射入时的入射角为θ，折射角为α，则
          （2分）
由折射定律，有
            （2分）
解得：θ=53º               （1分）
（2）当光射向左端面的入射角θ=0º时，光传输时间最短
（2分）， （1分）
解得：s    （1分）
当光射到芯层与包层分界面的入射角为临界角C时，光传输时间最长
          （2分）
解得：s     （1分）