簡併模

簡併模是傳播常數相同或截止波長相同的傳輸模。

簡併簡介

簡併在物理學、生物學等領域有不同解釋。

1.1物理學中

在物理學中,簡併是的兩個或多個不同的較精細物理狀態。

例如在量子力學中,原子中的電子,由其能量確定的同一能級狀態,可以有兩種不同自旋量子數的狀態,該能級狀態是兩種不同的自旋狀態的簡併態。

在統計物理學中,巨觀上由壓強、體積、溫度確定的同一巨觀熱力學狀態,在微觀上可以對應大量不同的微觀狀態,該熱力學狀態是這些微觀狀態的簡併態。簡併在量子力學和統計物理中的意義不同,在統計物理中,簡併是指量子效應明顯的體系。

含有簡併電子基態的非直線型分子都會產生薑-泰勒效應,而發生構型扭曲,例如六水合銅離子[Cu(OH2)6]的表象平面正方結構。

1.2生物學中

生物學上,簡併是指遺傳密碼子的簡併性,即同一種胺基酸具有兩個或更多個密碼子的現象。

天然胺基酸只有20種,但編碼胺基酸的遺傳密碼錶則有60餘個,這是因為在同一生物中,同一種胺基酸有至少兩個密碼子編碼。除Trp和Met只有1個密碼子外,其它18種胺基酸均有1個以上的密碼子,Phe、Tyr、His、Gln、Glu、Asn、Asp、Lys、Cys各有2個密碼子;Ile有3個密碼子;Val、Pro、Thr、Ala、Gly各有4個密碼子;Leu、Arg、Ser各有6個密碼子。

避免簡併模的原因

導行波傳輸時一般應避免簡併模,原因是:

①會造成能量的轉換。例如圓形金屬波導TE01模傳輸時,由不連續性產生的簡併模耦合可將TE01模的能量全部轉換成TM11模的能量;

②會造成導行系統中模式不確定性。

光纖中的簡併模

實用光纖滿足弱導條件,場的縱向分量甚小於橫向分量,可以忽略。在弱導條件下,精確模式EH和HE是簡併的,它們滿足相同的簡化特徵方程,傳播常數和群速度幾乎相等。這樣一組簡併模疊加結果得到橫向線偏振場,故對這種模式可不考慮TE、TM、EH和HE模的區別而命名為線偏振模,簡稱LP模(m=1±1)。它是在弱導條件下,用標量近似解把幾個精確模式合併起來的結果,實際上這些精確模式是分離的,只是由於方法的近似性才把它們合併起來。所有的LP模m≠0時都存在四重簡併,而當m=0時為二重簡併。基橫HE11在LP模命名中為LP01模。

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