導模簡介
導模又稱“傳播模”,“正規模”。電磁波沿導波結構無截止衰減的傳播模式。激勵源有可能在導波結構中產生多種電磁波模式,每一種模式有一定的截止波長。只有截止波長大於工作波長的模式才有可能在導波結構中傳播,而其他模式則將被截止衰減掉。
截止波長和截止頻率簡介
截止波長是導模在導行系統中能實現無截止衰減傳輸的最大波長。相應的最低頻率稱為截止頻率。
在截止波長以下,導行系統可以傳播某種模式而無截止衰減;在截止波長以上傳播就有截止衰減。理想金屬波導的衰減其能是反射(電抗反射),故金屬波導中導模的截止是由於消失模的出現。介質波導和光波導的衰減必然是波在行進中的能量輻射,故介質波導和光波導中導橫的截止是由於輻射模的出現。
2.1截止波長
定義
截止波長指的是,單模光纖通常存在某一波長,當所傳輸的光波長超過該波長時,光纖只能傳播一種模式(基模)的光,而在該波長之下,光纖可傳播多種模式(包含高階模)的光。
在LC中截止波長是相對於要使用的流動相而言,如甲醇的截止波長210nm,乙腈的截止波長190nm,若用紫外在低於此波長而使用該流動性就還導致較大的干擾。
國際標準
根據ITU的推薦G.650,截止波長可定義為:
當光波長大於該波長時,高階模全功率PLP11與基模全功率PLP01間的比率將降至0.1dB以下。
在此定義中,第一高階模LP11,在截止波長處將衰耗掉19.3dB。
依據此定義,還分別給出了光纖截止波長λc與光纜截止波長λcc的測試樣品的採集標準光纖截止波長λc的測試樣品:
一段2米長,未成纜光纖,中間繞一半徑為140mm的圓環。
光纜截止波長λcc的測試樣品:
A)取一段長22米的光纜,其中兩端各包1米長的未成纜光纖,為了模擬接頭盒的效果,兩端各繞制一個半徑為40mm的圓環。
由於一般的光纖生產廠沒有成纜的光纖,因而ITU,IEC和EIA提出另一種,可供光纖生產廠的測試樣品的採集標準:
B)一段長22米的未成纜光纖,將中間20米繞製成半徑≥140mm的若干個圓環,兩端仍然各含一個半徑為40mm的圓環。
Bellcore檔案GR-20提出了一種簡便的測試樣品的採集標準:
C)一段兩米長的光纖,其中繞制兩個半徑40mm的圓環。
但是,這種測試方法僅對MCSM單模光纖,才能給出等值的結果。
2.2截止頻率
定義
當保持輸入信號的幅度不變,改變頻率使輸出信號降至最大值的0.707倍,即用頻響特性來表述即為-3dB點處即為截止頻率,它是用來說明頻率特性指標的一個特殊頻率。
算法
利用系統函式的模來表示電路的放大倍數,由於20lgA(ω)=-3dB,解得A(ω)=10^-0.15=0.707945784≈1/√2,又因為A(ω)=|H(jω)|,則|H(jω)|^2=1/2
在高頻端和低頻端各有一個截止頻率,分別稱為上截止頻率和下截止頻率。兩個截止頻率之間的頻率範圍稱為通頻帶。