模式半径

2021-03-16 15:14:14 浏览:566

定义

衡量激光模式或激光光束横向范围的值。

某一模式(例如,光学腔或者波导中)光强分布的横向范围通常表征为模式半径,其定义与高斯模式半径类似:模式半径是指强度变为光束轴向强度的1/e2 时对应的半径。对于非高斯模式性质的情况,通常采用高斯拟合来得到半径。

模式直径(有时也称为模场直径,MFD)为模式半径的两倍。

一般不采用模式尺寸或斑点尺寸来定量描述,因为不清楚半径或直径代表什么。

单模光纤的模式半径

在单模光纤中,可以根据纤芯半径a和V值来估计模式半径,采用Marcuse’s方程[1]

这表明当频率变大时模式半径变小,V值更大。当V值大于1时该方程相当准确。在多模范围时(V>2.405),它适用于基模。

模式半径与有效模式面积的关系为:

参考文献

[1] D. Marcuse, “Loss analysis of single-mode fiber splices”, Bell Syst. Tech. J. 56, 703 (1977)

参阅:模式、高斯光束、有效模式面积、模式大小转换器、光纤、单模光纤

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