光纤主要由折射率较大的纤芯与折射率较小的外套组成。在光纤中传输的信号是脉冲光信号。当一个光脉冲从光纤中输入,经过一段长度的光纤传输之后,其输出端的光脉冲会变宽,这种情况较严重(脉冲变宽到一定程度)时会导致信号不能被正确传输。引起这一差别的主要原因之一是光通过光纤纤芯时路径长短的不同(如图),沿光纤轴线传输的光纤用时最短,在两种介质界面多次全反射的光线用时最长。为简化起见,我们研究一根长直光纤,设其内芯折射率为
n1,外套折射率为
n2。在入射端,光脉冲宽度(即光持续时间)为Δ
t,在接收端光脉冲宽度(即光持续时间)为Δ
t’, Δ
t’>Δ
t
A.为了保证光脉冲不从外套“漏”出,内芯和包套材料折射率的关系应满足:n1<n2 |
B.内芯材料的折射率n1越大,光脉冲将越不容易从外套“漏”出 |
C.为了尽可能减小Δt’和Δt的差值,应该选用波长更短的光 |
D.为了尽可能减小Δt’和Δt的差值,应该减小光纤的直径 |