光波在光纖中傳播有3種模式,導模(傳輸模),漏模(泄漏模)和輻射模:
導模是光功率限制在纖芯內傳播的光波場,又稱芯模。其存在條件是n2k0<β<n1k0。在纖芯內電磁場按振蕩形式分布,為駐波場或傳播場,在包層內場的分布按指數函數衰減,為衰減場,模場的能量被閉鎖在纖芯內沿軸線Z方向傳播。
漏模是在纖芯及距纖壁壹定距離的包層中傳播的光波長,又稱包層模。其存在條件是n2k0=β。在纖芯中的光能量可通過壹定厚度的“隧道”泄漏導包層中,形成振蕩形式,但其振幅很小,傳輸損耗也很小。
輻射模是在介質波導和光波導中,能量向波導周圍介質中輻射的模。輻射模在纖芯和包層中均為傳輸場,其存在條件是β<n2k0。在此條件下,波導完全處於介質狀態,光波在纖芯與包層的界面上因不滿足全反射條件而產生折射,模場能量向包層逸出,光纖失去對光波場功率的限制作用。
性質:
光波具有波粒二象性。也就是說從微觀來看,由光子組成,具有粒子性;從宏觀來看又表現出波動性。根據量子場論(或者量子電動力學),光子是電磁場量子化之後的直接結果。
光的粒子性揭示了電磁場作為壹種物質,是與分子、原子等實物粒子壹樣,有其內在的基本結構(組成粒子)的。而在經典的電動力學理論中,是沒有“光子”這個概念的。