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摘要
自聚焦多模光纤相比阶跃型多模光纤,模式色散要小两个数量级,现在广泛用于局域网。对于自聚焦光纤模式色散的处理方法主要是基于原用于量子力学的WKBJ近似方法。本文从几何光学和波动光学两个角度分析处理自聚焦光纤的模式色散,得到了与WKBJ方法完全相同的结果。在几何光学的处理方法中,利用费马原理作指导,引入远轴光线与近轴光线概念的区别,用微扰的近似方法解光线方程,最后得到自聚焦光纤的模式色散。在波动光学的处理方法中,基于波动方程,将光纤模式近似成厄米高斯模式,依然采用近轴近似和远轴近似的概念,通过计算传播常数得到模式色散。两种处理方法得到的模式色散结果一致,且处理过程物理意义清楚,非常适合教学时采用。
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单位信息光子学与光通信国家重点实验室; 北京邮电大学
