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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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kaiixin

至尊木虫 (正式写手)
一般我们说的光波导与光纤是独立的，我就权当你说的不是光纤。先说模式，波导中的光波与自由空间的平面波不同，为了区别，我们把光波导中的光波分布称作模式。波导中支持的模式可以有很多种，它们是麦克斯韦方程组结合特定边界条件的一系列离散解。波导支持的模式数由波导配置参数决定（比如折射率分布、尺寸等）。不同模式之间可以转换，即模式转换。一个多模波导中可以同时传输多阶模式，即模式复用。但是这种情况下，不同模式的传播常数不一样，会导致模式色散。要想让这些模式分开，就必须使用模式解复用技术了。其实不同模式之间会发生干涉作用，比如，单模波导变宽，该波导中就会激发出很多种模式，它们相互干涉，形成稳定的周期性光场分布。MMI就是这种原理。

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11楼2016-03-31 00:11:12
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daerbeijita

铁杆木虫 (正式写手)
君不见MMI

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**尚未成功，同志仍需努力
12楼2016-03-31 00:40:29
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daerbeijita

铁杆木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

波导中模式间可以发生干涉。一般的说干涉，公式都是 k(L1-L2)=n2pi，k=beta，k为均匀无限大介质空间中的波矢，beta为传播常数。而波导中的不同模式之间的干涉公式是（beta1-beta2）L=n2pi，其实跟之前的那个公式是等效的，只是计算方便，引入了beta。另外不同模式的波长都一样，k都等于k0/n，n是波导折射率，之所以叫不同模式，是因为在传播方向的传播常数不同，计算他们间干涉的时候用的就是他们在传播方向的传播常数。下图就是用几何光学解释不同模式间的干涉。
请问为什么光波导不同模式之间不能相干？



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**尚未成功，同志仍需努力
13楼2016-04-07 02:07:06
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