光纤纤芯及包层模有效折射率计算及仿真*

• 作者: 刘超 史静 张旭 曹茂永 李丽君 李晶 来永政 管金鹏 袁雪梅
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 光纤传输模式 有效折射率 截弦法 区间遍历算法
• 年，卷（期）: 2013,（14）
• 页码范围: 12-16
• 页数: 5页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.62.140201

摘要

光纤结构设计、模间色散求解、光纤光栅模式耦合等问题的研究，都需要对光纤纤芯及包层模的有效折射率进行精确计算。本文以光纤三层结构模型为基础，结合该模型下的模式本征方程，使用截弦法求解了纤芯模有效折射率，并将计算结果与COMSOL软件模拟的对应纤芯模的传输光场进行对比，验证了计算结果正确。使用区间遍历算法对包层模有效折射率进行了求解，与已有的传统方法相比，该方法可以有效防止求解过程中根的遗漏、避免特征方程产生的奇点，并能保证模式的正规性。本文采用Mathematica软件对求解过程进行仿真，获得了纤芯模和包层模有效折射率与波长关系曲线。