涡街流量计的设计探讨 二十三

2．2．2 光波在光纤中的传输模式

光是一种电磁波，光纤是一种具有特定边界条件的光波导。当光纤尺寸与传输光辐射的波长接近时，需要采用光的电磁场理论来处理，这一点类似于介质光波导的讨论。在一般情况下，直接求解矢量波动方程是十分困难的。但是考虑到纤芯同包层的折射率相差很小，这种近似称为弱波导近似。这种近似意味着，波导只能传输几个较低阶的导波模式。下面从求解波动方程出发，讨论圆柱型阶跃折射率光纤中的本征函数和导波模式。

理论推导结果表明，光波场方程有许多分立的解，每一个特解就代表一个能在光纤波导中独立传播的电磁场分布，即所谓的波场或模式，光波在光纤中的传播是所有模式线性叠加的结果。

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