渦街流量計的設計探討 二十三

2．2．2 光波在光纖中的傳輸模式

光是一種電磁波，光纖是一種具有特定邊界條件的光波導。當光纖尺寸與傳輸光輻射的波長接近時，需要采用光的電磁場理論來處理，這一點類似于介質光波導的討論。在一般情況下，直接求解矢量波動方程是十分困難的。但是考慮到纖芯同包層的折射率相差很小，這種近似稱為弱波導近似。這種近似意味著，波導只能傳輸幾個較低階的導波模式。下面從求解波動方程出發，討論圓柱型階躍折射率光纖中的本征函數和導波模式。

理論推導結果表明，光波場方程有許多分立的解，每一個特解就代表一個能在光纖波導中獨立傳播的電磁場分布，即所謂的波場或模式，光波在光纖中的傳播是所有模式線性疊加的結果。

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