一种新的阶跃折射率光纤本征函数表达形式

• 作者: 上官成木生 曹向群 林斌 郭福源 陈钰清
• 来源期刊: 光子学报
• 学科: 工学
• 关键词: 阶跃折射率光纤 模式 特征方程 本征函数 汉克尔函数
• 年，卷（期）: 2003,（9）
• 所属期刊栏目: 梯度折射率光学
• 页码范围: 1074-1078
• 页数: 5页
• 分类号: TN814
• 字数: 3940字
• 语种: 中文

摘要

为了阐明阶跃折射率光纤的模式特性,根据电磁波辐射的能量守恒定律和经过狄拉克函数奇异性修正的亥姆霍兹方程,通过数学推导和证明得出:柱面径向行波场的本征函数是经过狄拉克函数修正的整数阶汉克尔函数,阶跃折射率光纤模式场的本征函数是零、一阶贝塞尔函数经过狄拉克函数修正的零、一阶诺埃曼函数和虚参量汉克尔函数.该结论揭示了光纤芯层和包层模式场分别是径向驻波场和倏逝波场的本质,并基此推导出新的光纤模式特征方程,模式存在条件,模式数目和符合光纤实际的基模归一化截止频率的理论值.