Question

9．我国已建立了一定规模的光纤通信产业，已敷设的光缆通信容量达到Tbps，几乎用不完．为了避免干扰，上行光信号和下行光信号要采用两种不同频率的光．下行光信号是镓铝砷激光器发出的在纤芯中波长为0.85μm的单色光，其在真空中的波长为1.25μm；上行光信号是铟镓砷磷发光二极管发射的在纤芯中波长为1.06μm的单色光．
求：上行光信号在真空中波长是多少？（保留三位有效数字）

Answer 1

分析 上行光信号在真空中和在纤芯中的频率相同，根据v=$\frac{c}{n}$及v=λf联立方向即可求解上行光信号在真空中波长．

解答 解：设上行光信号频率为f，真空中的波长为λ₀
则光在真空中的速度 c=λ₀f                               
光在纤芯中的频率仍为f，波长为λ
则光在纤芯中的速度 v=λf                                 
纤芯的折射率 n=$\frac{c}{v}$                                       
可以得出：λ₀=nλ=$\frac{1.25}{0.85}$×1.06μm=1.56μm                     
答：上行光信号在真空中波长是1.56μm．

点评 该题通过生活中的例子考查光在介质中的传播速度、波长与介质的折射率之间的关系，牢记公式n=$\frac{c}{v}$和波速公式v=λf，知道同一种光在不同介质中频率相等．