Question

【题目】光纤由内芯和外套两层组成．某光纤内芯的折射率为n1 ， 外套的折射率为n2 ， 其剖面如图所示．在该光纤内芯和外套分界面上发生全反射的临界角为60°，为保证从该光纤一端入射的光信号都不会通过外套“泄漏”出去，求内芯的折射率n1的最小值．

Answer 1

【答案】解：如图所示，由题意在内芯和外套分界面上要发生全反射

当在端面上的入射角i最大（im=90°）时，折射角r也最大，在内芯与外套分界面上的入射角i'最小，如此时入射角等于临界角则恰能保证信号不会通过外套“泄漏”
这时i'min=C=90°﹣rm
得rm=30°
在端面上im=90°时，由
得n1=2
所以，当n1=2时在所有情况中从端面入射到光纤中的信号恰能都不会通过外套“泄漏”出去．
答：内芯的折射率n1的最小值是2．
【解析】作出正确的光路图，根据恰好发生光的全反射现象，从而确定入射角，再由光的折射定律，即可求出折射率的最小值．