光纤的模式是什么,表明了光纤的什么特征?如果阶跃折射率光纤纤心折射率是1.5,在工作波长为1310nm时,

题目

光纤的模式是什么,表明了光纤的什么特征?如果阶跃折射率光纤纤心折射率是1.5,在工作波长为1310nm时,
要保证其单模传输,纤心直径为多少?

答案

光纤的模式分为纵模和横模,纵模指的是光纤中沿着光纤走向的模式,通常决定了光纤传送出去的光在传播时间上的特点,横模指的是,沿光纤半径从内向外的激光光强分布特点,决定了传送出去的激光的光斑形状,那么怎么保证单模传输,有这么一个东西,叫做归一化频率参数V
当这个V<2.4的时候,就是单模传输,这个东西是从麦克斯韦方程组开始推导到波动方程到非线性薛定谔方程到分离变量求解到最后解出光纤中和包层中场强分布公式到规定这个公式中第一个根为截至频率到求出这个V要小于2.4就是单模!
V=2πa√(n1^2-n2^2)/λ,其中,a是光纤半径,λ是波长,n1,n2分别是纤芯折射率和包层折射率,如果v算下来小于2.4就是单模光纤,如果大于2.4就是多模光纤!
如果你不知道包层折射率,就去查一下光纤的数值孔径N.A.因为后面那两个折射率平方差就是数值孔径,光纤的数值孔径是基本常数,买光纤的时候,商家应该告诉你的!