阶梯折射率光纤的波 optics theory

1波动方程。

光纤作为介质光波导系统的核心组成部分，在其结构中呈现出不含传导电流、不携带自由电荷并呈现均匀物理性质的特点。通过光纤传输的电磁振荡完全遵循麦克斯韦方程组的基本规律。

2波动方程的解和光纤中的模式。

2.1标量解。

归一化截止频率：

截止波长：

其中， a为纤芯半径，n1为纤芯折射率，△为相对折射率差。

针对某一根光纤，在每一个光模上都对应着一个特定的截止波长值；如果输入光波的中心波长大于该光纤的截止波长，则该光模能够正常工作并实现传播；反之，则无法实现传播。当这种光纤仅支持一种传播模式时，在工程实践中通常将其命名为单模光纤；这种类型的产品具有不产生模色散的特点，并且具有较宽的工作频率范围；特别适合用于远程大规模信息传输系统构建。

单模光纤通常采用最低零点截断型态作为其工作模式。为了实现单脉冲传输需求，在设计中应确保存在高次零点截断特性这一必要条件。只要使归一化频率V低于二