如图13-9所示为一根光导纤维的剖面图,其芯线介质的折射率为n 1 ,外套包层介质的折射率为n 2 .要使光在芯线中靠全

如图13-9所示为一根光导纤维的剖面图,其芯线介质的折射率为n 1 ,外套包层介质的折射率为n 2 .要使光在芯线中靠全反射传输,求光在光导纤维端面处由空气入射时入射角i的最大值.

图13-9
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ebzhou 幼苗

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据题意已知n 1 >n 2 ,光在芯线与外套之界面发生全反射,作光路图如图39所示.

图39
由n 1 、n 2 就可根据折射定律求得临界角A,Φ角必须等于大于A.Φ角越大对光的传输越有利.从图可看出Φ+r=90°题意要求最大的i角对应最大的r角,对应最小的Φ角,而Φ角又必须等于或大于A.
根据光的折射定律

( -r)=Φ≥A
所以r≤ -A
sinr≤sin( -A)="cosA" ②
由①②式sinr≤
在光导纤维的左端面处,由光的折射定律有
因为sini=n 1 sinr
所以sini≤
题意求i的最大值,所以上式取等号,即
sini=

1年前

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