有效模式面积(Effective Mode Area)

更新时间:2023-11-09 04:18:07.000Z

分类: 导波与光纤光学

定义: 波导或光纤模式在横向维度上有效覆盖的区域的定量测量

有效模式面积(Effective Mode Area) 详述

纠错

目录

1. 诞生背景

有效模式面积(Effective Mode Area)的概念是在光纤通信领域中提出的,主要是为了更准确地描述光纤模式的横向尺寸。在早期的光纤设计中,模式场的分布是均匀的,但随着光纤设计的复杂化,模式场的分布变得越来越不均匀,这就需要一个新的参数来描述模式场的实际尺寸,于是有效模式面积的概念应运而生。

2. 相关理论或原理

有效模式面积是通过积分的方式计算得出的,它的计算公式为:$A_{eff}=\left(\int |E|^2 dA\right)^2 / \int |E|^4 dA$,其中$E$是电场强度,$A$是面积。这个公式的含义是,首先计算模式场在所有位置的平方和,然后再除以模式场的四次方和,得到的结果就是有效模式面积。

3. 重要参数指标

有效模式面积是光纤的一个重要参数,它直接影响到光纤的非线性效应和弯曲损耗。有效模式面积越大,非线性效应越小,弯曲损耗也越小。因此,在设计光纤时,通常会尽量使有效模式面积大一些。但是,有效模式面积过大也会带来一些问题,比如模式稳定性差,模式耦合效应增强等,因此需要在设计时做好权衡。

4. 应用

有效模式面积在光纤通信、光纤激光器光纤放大器等领域有广泛的应用。在光纤通信中,有效模式面积可以用来评估光纤的非线性效应和弯曲损耗;在光纤激光器和光纤放大器中,有效模式面积可以用来设计激光器和放大器的模式结构,以优化其性能。

5. 分类

根据光纤的结构和模式的性质,有效模式面积可以分为单模有效模式面积和多模有效模式面积。单模有效模式面积通常用于单模光纤,它只考虑基模的有效模式面积;多模有效模式面积则用于多模光纤,它需要考虑所有模式的有效模式面积。

6. 未来发展趋势

随着光纤通信技术的发展,对光纤的性能要求越来越高,有效模式面积作为一个重要的性能参数,其重要性也越来越被人们认识到。未来,随着新型光纤的研发和应用,有效模式面积的计算和优化将会成为光纤设计的一个重要环节。

7. 相关产品及生产商

目前市面上的光纤产品,如Corning的SMF-28光纤、Fujikura的R125光纤等,都会标注其有效模式面积。这些光纤产品广泛应用于光纤通信、光纤激光器、光纤放大器等领域。

收藏

收藏

相关产品

图片名称分类制造商参数描述
  • 光电查
    光学旁路开关OS-3122光纤光开关Liteway Inc

    LUXLINKOS-3122是一种可电动控制的“光纤继电器”。通过这些单元的光路是纯光学的;即没有光到电到光的转换。在光纤路径上没有电损耗或电带宽限制。可以通过前面板开关或通过触点闭合输入来选择光路。在断电的情况下,该设备具有故障保护模式,可将交换机返回到旁路模式。该设备的常见应用包括光路由、系统旁路、环网恢复和环回测试。对于需要切换两个独立光通道的应用(如双SONET环),OS-3222是单个封装中的两个OS-3122。对于“Telco”操作,可提供-48 VDC版本。这些版本分别是OS-1202、OS-2202,并且仅在-48VDC下工作。

  • 光电查
    SMA500L激光电缆 - FCL26-20300-2000光缆LEONI Fiber Optics, Inc.

    激光电缆配有F-SMA独立式光纤连接器和PVC涂层钢铠装保护管。铜基高精度光纤套圈,可实现有效散热和高光纤中心度。集成液冷包覆式汽提塔适用于高达500 W的激光束传输。

  • 光电查
    PIFI - P级光纤隔离器HJ Optronics, Inc.

    波长: 1064 um

    HJ Optronics,Inc.的PIFI-P等级是一种光纤隔离器,插入损耗为1.5至2 dB,隔离度为35 dB,工作温度为-5至50摄氏度,光功率为300 MW,偏振相关损耗为0.1 dB.PIFI-P等级的更多详细信息可以在下面看到。

  • 光电查
    I-17B-4-FR光纤隔离器Isowave

    ISOWAVE的I-17B-4-FR是一款光纤隔离器,插入损耗为0.25 dB,隔离度为28 dB.有关I-17B-4-FR的更多详细信息,请参阅下文。

  • 光电查
    OISM-20-L-1-3光纤隔离器AGILTRON

    波长: 1585 nm ± 15 nm

    Agiltron的OISM-20-L-1-3是一款光纤隔离器,插入损耗为0.45至0.50 dB,隔离度为45 dB,工作温度为-5至70摄氏度,光功率为1 W,偏振相关损耗为0.1 dB.有关OISM-20-L-1-3的更多详细信息,请参阅下文。