V值

2021-03-18 13:26:01 浏览:631

定义

是一个归一化频率参数,决定了阶跃折射率光纤中的模式数目。

V值是通常用于阶跃折射率光纤中的一个参数。它的定义为:

其中λ 是真空波长,a是光纤纤芯的半径,NA为数值孔径。

V值可看做一个归一化的光频率。它与光纤的很多主要性质有关:

  • 当V小于2.405时,光纤在每个偏振方向上只支持一个模式。
  • 多模光纤具有很高的V值。阶跃折射率光纤支持的模式数目可通过下面的公式近似得到:
  • V值决定了光纤纤芯中某一特定模式所占的比例。对于单模光纤,V值很小,比例比较低,在V约为2.405时单模截止处可以达到约90%。
  • 还有Marcuse公式可以根据V值,得到阶跃折射率光纤的模式半径。
  • 光纤V值小就会对弯曲损耗和包层中的吸收损耗更加敏感。但是,V值大会提高纤芯包层截面处或者纤芯中的散射损耗。

有些特定的光子晶体光纤中,可以定义有效V值,其中可以将 替换为有效包层折射率。因此可以采用阶跃折射率光纤适用的方程计算其单模截止,模式半径和熔接损耗。

参考文献

[1] A. W. Snyder and J. D. Love, Optical Waveguide Theory, Chapman and Hall, London (1983)

参阅:光纤、阶跃折射率光纤、光纤纤芯、数值孔径、单模光纤、多模光纤

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