定义
光纤(或其他波导)中的模式,不限于芯周围的区域。
光纤(或其他类型的光波导)中的包层模式是其强度分布不限于光纤芯内或紧邻光纤芯周围的区域的模式。 它们也被称为辐射模式。 虽然人们通常不会故意将光馈入包层模式,但这些在光纤中起着重要作用。
当正确聚焦和对准的激光束击中光纤的端面时,其大部分功率可能会在光纤芯中传播。 然而,一部分功率将以包层模式传播。 根据周围涂层的特性,覆层模式可能会长距离传播,也可能因泄漏到涂层中而强烈衰减。 后一种情况尤其常见,尤其是单模光纤。 包层模式的强衰减可能非常方便,例如,当通过改变光纤或某些耦合光学器件的排列来优化纤芯的发射效率时:光纤后面的光电探测器将仅监测发射到光纤纤芯中的光。
当使用相当短的纤维片时,例如为了测量高度掺杂稀土掺杂纤维中的一些强吸收,包层模式下功率的不完全消除可能是一个问题。 当必须去除核心周围的聚合物涂层时,情况尤其如此。 一种可能的解决方案是将短光纤拼接到较长的无源光纤上,这有助于消除包层模式下的光。 另一种可能性是在纤维上使用一滴折射率匹配流体。 对于高功率光纤激光器和放大器,有特殊的熔覆模式剥离器,可以在高功率水平下去除包层光。
由于它们的传播常数不同,核心模式和包层模式通常不会表现出任何明显的耦合。 这意味着,例如,射入核心的光将保留在那里,不会泄漏到包层模式中,反之亦然。 然而,如果与规则的岩心和包层结构存在偏差,则可能会发生这种泄漏 - 特别是如果存在周期性扰动,其周期与传播常数的差异相匹配。 这种效应用于长周期光纤布拉格光栅,通过将来自芯的光耦合到包层模式中,在某些波长范围内造成损耗。
泵浦光在内部包层(泵浦包层)中的传播通常用于基于双包层光纤的高功率光纤激光器和放大器。 在这里,人们利用了这样一个事实,即将光发射到多模包层中要容易得多(并且需要更低的光束质量)。 泵浦光仍然可以在核心中吸收,因为大多数包层模式与核心区域有一些重叠。