截止波長

波導的導模數量取決於光波長:波長越短,導模越多。長波長可能隻有一個導模,甚至沒有導模,但是在短波長可能存在多個導模。

如果特定模式在超過某個波長後就無法存在,這個波長就叫做截止波長。對於光纖,單模工作范圍通過 LP_{11} 模式的截止波長限定,低於截止波長將至少存在 LP_{01}LP_{11} 模式。

在剛好低於截止波長處,模式性質經常變化很大。在接近截止波長處的模式半徑(因此有效模場)急劇變大,在波導芯中傳播的功率比因此減小。下圖通過階躍折射率多模光纖說明這種效應;其它橫向折射率的光纖也類似。

纖芯中不同導模隨波長變化的功率比例(不同顏色表示不同的l值)。豎線表示各模式的截止波長計算值。

階躍折射率光纖沒有基模( LP_{10} )截止波長。其它光纖設計特別是某些光子晶體光纖可能有基模截止波長。非徑向對稱光纖(和強彎曲光纖)可能有偏振相關截止波長。

在剛好低於截止波長處,某個模式的彎曲損耗由於模場變大可能變得很高。因此,即使一般的彎曲,光纖在截止波長附近的傳輸損耗可能急劇升高。因此,實驗中不一定能精確確定截止波長。

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