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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 原子、分子&光学 » 请问为什么光波导不同模式之间不能相干？
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ningbijian

捐助贵宾 (初入文坛)

[求助] 请问为什么光波导不同模式之间不能相干？ 已有3人参与

请教各位大牛：

我不知道为什么光波导不同模式之间不能相干？书上说它们是正交独立的，但是什么叫正交独立，不在同一个维度里面？
问个直接的问题，两束光相干的条件是波长相同，相差恒定，振动方向相同，不同模式之间是不符合哪一条呢？
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1楼 2016-03-27 12:20:30
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jshine

至尊木虫 (著名写手)
干涉就是能量重新分布，波导内能量本来就是不同点不一样的，已经干涉了。你是不是还要求一个模式能量转到另一个模式，这需要有非线性，特殊介质参与，掺铒光纤放大器那样

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事态为什么炎凉，我们社会需要什么
5楼2016-03-30 02:30:19
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普通回帖

supermyth

铁杆木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
怎么没人回复？抛砖~
这就要追溯到模式怎么出来的。
一般模式都是通过麦克斯韦方程组再到亥姆霍兹方程，最后分离变量做了好些近似，得到了最后的特征值即光学模式。为了求解就将它的解的形式定义为了正交独立，最后才好分离求得特征解。

要分清你说的模式是什么模式？如果说的是光学模式的话，以谐振腔为例，每个光学模式都是对应一个特征解，他们在波长上是有差别的很小差别的
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2楼2016-03-28 14:21:41
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newshashou

银虫 (著名写手)
干涉不是要同频才可以？

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奇迹是用来创造的
3楼2016-03-29 19:40:31
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盗墓者的遗憾

新虫 (小有名气)
我也不太懂，只记得出了个别情况不同模式频率是不同的

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4楼2016-03-29 19:57:27
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opt-comm

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
引用回帖:
2楼: Originally posted by supermyth at 2016-03-28 14:21:41
怎么没人回复？抛砖~
这就要追溯到模式怎么出来的。
一般模式都是通过麦克斯韦方程组再到亥姆霍兹方程，最后分离变量做了好些近似，得到了最后的特征值即光学模式。为了求解就将它的解的形式定义为了正交独立，最 ...

实际上模式的形成，实际上就是干涉的结果。以平面光波导为例，可以证明所谓的特征方程与相长干涉条件等价。可以参考文献。如果想让不同的光波导模式之间进行再次干涉，可以将不同模式引出，再把待相干的模式的偏振调成一致，就一定能实现。
“简明光波导模式理论”，光通信研究，1997.
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6楼2016-03-30 08:23:06
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opt-comm

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

也就是说，光波导的模式本身就是干涉的结果，光场因为干涉后已经稳定了。
应用所谓正交，是说：如果你给不同模式加载不同信号，理论上是互补串扰的。
而实际上，由于其他的一些效应，串扰不可避免。
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7楼2016-03-30 08:34:33
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opt-comm

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
3楼: Originally posted by newshashou at 2016-03-29 19:40:31
干涉不是要同频才可以？

将一个单模激光输入多模光纤，形成的多模会是不同频率的吗？
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8楼2016-03-30 08:35:40
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opt-comm

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
4楼: Originally posted by 盗墓者的遗憾 at 2016-03-29 19:57:27
我也不太懂，只记得出了个别情况不同模式频率是不同的

在激光器的腔内发光形成模式时，不同模式之间发光的频率会有不同。激光器是有源器件，它发光是自身振荡的结果。
如果将单色光耦合进光纤，形成的不同模式频率是相同的。因为耦合进来的光本身就是单频的。
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9楼2016-03-30 08:38:18
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头文字d

铁虫 (正式写手)
基础问题。好好看书吧。

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10楼2016-03-30 21:27:57
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