上面讨论了沿y方向极化的LP模,并假定它沿圆周方向是cosmθ变化的。实际上还存在着与Ey垂直的x方向的极化场Ex。这两种极化波又都有选取sinmθ和cosmθ的自由。尽管它们有形式上的差别,但在弱导近似下的传播常数是相同的,可用同一组标号 m、n 表征,统称为LPmn模,又称之为简并模。每一个LPmn模一般有四重
简并。当m=0时,sinmθ=0,LP0n模只有两重简并。图2.16所示为LP01模和LP11模的各种可能分布。
[图片]图2.16 LP
在LP模分析法中,各LPmn模的标号m、n有明确的物理意义,它们表示对应模场在光纤横截面上的分布规律。由式(2.50)可知,LPmn模在纤芯中的横向电场分布
为
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它沿圆周及半径方向的分布规律分别为
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显然,光场在圆周方向上的变化情况与m有关,当m=0时
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说明在圆周方向上无光场变化,在圆周方向上出现最大值的个数为0。当m=1时
由式(2.62)可知,光场沿径向的变化与n 有关。下面以m =0 为例加以说明。这时LP0n模的场沿径向按零阶贝塞尔函数的规律变化。在远离截止的情况下,对LP01模u=μ01=2.40483,它沿径向的变化规律为
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在r=0处,R(0)=1;在r=a处,R(a)=0,它沿r的变化情况如图2.17(a)所示。对LP02模u = μ02=5.520 08,它沿径向的变化规律为
在 r=0 处,R(0)=1;在 r=0.435 7 处,R(r)=0;在 r=a 处,R(a)=0,它沿 r 的变化情况如图2.17(b)所示,沿半径有两个最大值。可见,n表示沿半径最大值的个数。
[图片]图2.17 LP