Question

1．光纖通信是70年代以后發(fā)展起來的新興技術，世界上許多國家都在積極研究和發(fā)展這種技術．發(fā)射導彈時，可在導彈后面連一根細如蛛絲的光纖，就像放風箏一樣，這種纖細的光纖在導彈和發(fā)射裝置之間，起著雙向傳輸信號的作用．光纖制導的下行光信號是鎵鋁砷激光器發(fā)出的在纖芯中波長為0.85μm的單色光．上行光信號是銦鎵砷磷發(fā)光二極管發(fā)射的在纖芯中波長為1.06μm的單色光．這種操縱系統(tǒng)通過這根光纖向導彈發(fā)出控制指令，導彈就如同長“眼睛”一樣盯住目標．根據以上信息，回答下列問題：
（1）在光纖制導中，上行光信號在真空中波長是多少？
（2）為什么上行光信號和下行光信號要采用兩種不同頻率的光？（已知光纖纖芯的折射率為1.47）

Answer 1

分析 根據n=$\frac{c}{v}$及v=λf聯立方向即可求解在光纖制導中，上行光信號在真空中波長，若上行光信號和下行光信號的頻率相同，將發(fā)生干涉現象而互相干擾．

解答 解：（1）設信號頻率為f，真空中的波長為λ₀，c=λ₀f，光在纖芯中的頻率仍為f，波長為λ，則光在纖芯中的速度v=λf，又n=$\frac{c}{v}$，
可以得出：λ₀=nλ=1.47×1.06μm=1.56μm．
（2）根據發(fā)生干涉的條件可知，若上行光信號和下行光信號的頻率相同，將發(fā)生干涉現象而互相干擾．
答：在光纖制導中，上行光信號在真空中波長是1.56μm；
（2）若上行光信號和下行光信號的頻率相同，將發(fā)生干涉現象而互相干擾．

點評 該題通過生活中的例子考查光在介質中的傳播速度、波長與介質的折射率之間的關系，牢記公式n=$\frac{c}{v}$即可．