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模式半径(mode radius)

定义:
衡量激光模式或激光光束横向范围的值。
相关词条:
有效模式面积  光纤接头  光纤  模式大小转换器  模式  单模光纤  光束半径  高斯光束  色散位移光纤 

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.png.gif

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: 

 1.png.gif

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