光在光纤中传输的贝塞尔方程为什么需要满足驻波条件?光纤中又是怎么形成驻波的呢?
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/10/05 21:09:49
光在光纤中传输的贝塞尔方程为什么需要满足驻波条件?光纤中又是怎么形成驻波的呢?
如题
如题
第一个问题:
参考圆柱坐标系,光纤中光场可以分为3个分量:
沿光纤轴分量,可以确定光在光纤中的轴向传播速度;
轴垂直的面上有两个分量:径分量和圆周分量(当然你也可以用直角坐标系去理解),径分量和圆周分量必须分别形成驻波才能传输,因为驻波是稳定的,节点静止不动,所以波形没有传播,能量以动能和位能的形式交换储存,亦传播不出去.否者光的能量会很快在光纤中消散.
径分量的驻波你可以理解为,在径向方向上电场(或磁场)有几个极值(就像弹簧驻波,有几个点振幅总是最大)圆周分量的驻波可以理解为,固定某个有极值的径长,然后旋转一周有几个极值.
第二个问题:
要形成“驻波”,光在径向方向来回反射一次之后,相位变化必须是2pi的整数,所以只有某些角度的光才能满足“驻波”条件.
参考圆柱坐标系,光纤中光场可以分为3个分量:
沿光纤轴分量,可以确定光在光纤中的轴向传播速度;
轴垂直的面上有两个分量:径分量和圆周分量(当然你也可以用直角坐标系去理解),径分量和圆周分量必须分别形成驻波才能传输,因为驻波是稳定的,节点静止不动,所以波形没有传播,能量以动能和位能的形式交换储存,亦传播不出去.否者光的能量会很快在光纤中消散.
径分量的驻波你可以理解为,在径向方向上电场(或磁场)有几个极值(就像弹簧驻波,有几个点振幅总是最大)圆周分量的驻波可以理解为,固定某个有极值的径长,然后旋转一周有几个极值.
第二个问题:
要形成“驻波”,光在径向方向来回反射一次之后,相位变化必须是2pi的整数,所以只有某些角度的光才能满足“驻波”条件.
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