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[原創(chuàng)]RP Fiber Power | 光在階躍型折射率多模光纖中的異常情況 [復(fù)制鏈接]

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只看樓主倒序閱讀樓主發(fā)表于: 2023-08-21

光在階躍型折射率多模光纖中的異常情況

多模光纖的使用中，例如從光源傳輸至應(yīng)用的常為階躍型折射率的光纖（即在整個(gè)纖芯中擁有恒定折射率的的光纖）。雖然這是一種相當(dāng)簡(jiǎn)單的構(gòu)造，但它仍有一些令人驚訝的現(xiàn)象，而且通常只能通過(guò)波動(dòng)光學(xué)來(lái)解釋，而不能用幾何光學(xué)的理論解釋。在實(shí)踐中，也經(jīng)常會(huì)遇到一些在傳統(tǒng)的教科書中沒(méi)有答案的問(wèn)題，本文解釋了其中的一些問(wèn)題。

在所有的導(dǎo)模下?lián)碛邢嗤墓夤β剩?span style="display:none"> 92zo+bc

一些問(wèn)題，與光纖的導(dǎo)模的光功率分布有關(guān)，而這些分布取決于發(fā)射條件。

第一個(gè)問(wèn)題是：當(dāng)我們?cè)谒胁▽?dǎo)模式下達(dá)到了同樣的光功率，光場(chǎng)看起來(lái)會(huì)是什么樣子的?有趣的是，我們還需要更多參數(shù)以弄清楚它意味著什么：我們指的是單色光還是多色光在所有波導(dǎo)模式下的電場(chǎng)同步振蕩？

讓我們來(lái)假定為第二種，更具有現(xiàn)實(shí)意義的情況。進(jìn)行最簡(jiǎn)單的假設(shè)，對(duì)于多色光的情況，假定各個(gè)模式的場(chǎng)間互不相干，場(chǎng)強(qiáng)分布為不同模式下（例如在光纖內(nèi)或光纖后的某個(gè)位置）光強(qiáng)度非相干疊加。如果有部分相干的情況，事情會(huì)變復(fù)雜許多。

使用 RP Fiber power 軟件進(jìn)行以下模擬，首先，假定纖芯半徑為 15 微米，數(shù)值孔徑為 0.2，波長(zhǎng)為 940nm，該光纖有 56 個(gè)LP模，如果分別計(jì)算l為非零時(shí)的兩個(gè)不同方向，則有 105 個(gè)的 LP 模式。


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