光纤纤芯及包层模有效折射率计算及仿真

光纤结构设计、模间色散求解、光纤光栅模式耦合等问题的研究,都需要对光纤纤芯及包层模的有效折射率进行精确计算.本文以光纤三层结构模型为基础,结合该模型下的模式本征方程,使用截弦法求解了纤芯模有效折射率,并将计算结果与COMSOL软件模拟的对应纤芯模的传输光场进行对比,验证了计算结果正确.使用区间遍历算法对包层模有效折射率进行了求解,与已有的传统方法相比,该方法可以有效防止求解过程中根的遗漏、避免特征方程产生的奇点,并能保证模式的正规性.本文采用Mathematica软件对求解过程进行仿真,获得了纤芯模和包层模有效折射率与波长关系曲线.