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截止波长(cut-off wavelength)

定义：
当波长大于某一值时，某特定模式不再存在，该波长就称为此模式的截止波长。

波导（如光纤）中传播的模式的数量取决于光的波长：波长越短，可以传播的模式越多。对于长波长的光，其传输模式很可能只有一个模式（参阅单模光纤），也有可能没有可以传输的模式；但是对于短波长的光，其传输模式很有可能有很多个（参阅多模光纤）。 



当一个特定的模式在高于某一波长时不再存在，该波长就是其截止波长。对于光纤，LP11模式的截止波长会限制其单模区间，因为低于该波长至少会有LP01和LP11模式。 



当低于截止波长时，各个模式的性质会有很大的差异。通常模式半径（以及有效模式面积）在截止波长附近会显著变大，因此在纤芯中传播的能量也就大幅变小。图1显示了在多模渐变折射率光纤中的此效应，在其它的折射率分布的光纤中也有相似的性质。 
                   图1

图 1： 不同模式的在光纤纤芯中的能量比例随波长变化。纵向的直线给出了不同模式的截止波长。 



对于光纤中的LPlm模式，只有当l=0时，当波长接近截止波长时，处于纤芯中的能量分量才变成0（即模场面积变成无限）。对于l大于0的情况，模场面积依旧为有限值。



在阶跃折射率光纤中，基模（LP10）没有截止波长，但是对于其他结构的光纤（尤其是光子晶体光纤中），基模也有对应的截止波长。 



对于没有径向对称性的光纤（和强烈弯曲的光纤），截止波长可能会与偏振相关。

 
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