Solving Maxwell’s equations shows t

Solving Maxwell’s equations shows that, in addition to supporting a finite number of guided modes, the optical fiber waveguide has an infinite continuum of radiation modes that are not trapped in the core and guided by the fiber but are still solutions of the same boundary-value problem. The radiation field basically results from the optical power that is outside the fiber acceptance angle being refracted out of the core. Because of the finite radius of the cladding, some of this radiation gets trapped in the cladding, thereby causing cladding modes to appear. As the core and cladding modes propagate along the fiber, mode coupling occurs between the cladding modes and the higher-order core modes. This coupling occurs because the electric fields of the guided core modes are not completely confined to the core but extend partially into the cladding (see Fig. 2-14) and likewise for the cladding modes. A diffusion of power back and forth between the core and cladding modes thus occurs, which generally results in a loss of power from the core modes. In practice, the cladding modes will be suppressed by a lossy coating which covers the fiber or they will scatter out of the fiber after traveling a certain distance because of roughness on the cladding surface.
In addition to bound and refracted modes, a third category of modes called leaky modes5,6,10,12,13 is present in optical fibers. These leaky modes are only partially confined to the core region, and attenuate by continuously radiating their power out of the core as they propagate along the fiber. This power radiation out of the waveguide results from a quantum mechanical phenomenon known as the tunnel effect. Its analysis is fairly lengthy and beyond the scope of this book. However, it is essentially based on the upper and lower bounds that the boundary conditions for the solutions of Maxwell’s equations impose on the propagation constant /3. As we shall see in Sec. 2.4.3, a mode remains guided as long as /3 satisfies the condition

Kết quả (Việt) 1:

Giải quyết các phương trình Maxwell cho thấy rằng, ngoài việc hỗ trợ một số hữu hạn các chế độ hướng dẫn, waveguide quang có một liên tục vô hạn chế độ phóng xạ mà không bị mắc kẹt trong lõi và hướng dẫn bởi các chất xơ nhưng vẫn cùng một vấn đề ranh giới-giá trị các giải pháp. Trường bức xạ cơ bản do quang điện bên ngoài góc chấp nhận sợi được xạ ra khỏi lõi. Vì bán kính hữu hạn của tấm ốp, một số bức xạ này bị mắc kẹt trong lớp phủ, do đó gây ra toàn cho chế độ để xuất hiện. Như lõi và lớp phủ chế độ truyền dọc theo các chất xơ, khớp nối chế độ xảy ra giữa các tấm ốp chế độ và chế độ cao đặt hàng cốt lõi. Khớp nối này xảy ra bởi vì các lĩnh vực điện của chế độ lõi có hướng dẫn không hoàn toàn hạn chế đến cốt lõi nhưng mở rộng một phần vào tấm ốp (xem hình 2-14) và tương tự như vậy đối với các phương thức của lớp phủ. Bản phổ biến của điện trở lại và ra giữa lõi và lớp phủ chế độ như vậy xảy ra, mà thường kết quả trong một mất điện từ chế độ cốt lõi. Trong thực tế, chế độ tấm ốp sẽ bị dập tắt bởi một lớp phủ lossy đó bao gồm các chất xơ hoặc họ sẽ phân tán ra khỏi sợi sau khi đi du lịch một khoảng cách nhất định vì gồ ghề trên bề mặt tấm ốp.Ngoài chế độ bị ràng buộc và xạ, một thể loại thứ ba của chế độ được gọi là bị rò rỉ modes5, 6, 10, 12, 13 được trình bày trong sợi quang học. Các chế độ này bị rò rỉ chỉ một phần bị giới hạn đến vùng lõi và attenuate bởi liên tục tỏa ra sức mạnh của họ ra khỏi lõi như họ tuyên truyền dọc theo các chất xơ. Năng lượng bức xạ này ra khỏi kết quả waveguide từ một hiện tượng cơ học lượng tử được gọi là hiệu ứng đường hầm. Phân tích của nó là khá dài và vượt ra ngoài phạm vi của cuốn sách này. Tuy nhiên, nó chủ yếu dựa trên các giới hạn trên và dưới các điều kiện biên cho các giải pháp của phương trình Maxwell áp đặt vào tuyên truyền liên tục /3. Như chúng ta sẽ thấy ở Sec. 2.4.3, một chế độ vẫn còn hướng dẫn như /3 thỏa mãn các điều kiện

Kết quả (Việt) 2:

Giải phương trình Maxwell cho thấy, ngoài việc hỗ trợ một số hữu hạn các chế độ hướng dẫn, các sợi dẫn sóng quang có một sự tương tục vô hạn của chế độ bức xạ mà không bị mắc kẹt trong lõi và hướng dẫn bởi các sợi nhưng vẫn là những giải pháp của cùng một ranh giới có giá trị vấn đề. Các lĩnh vực bức xạ cơ bản là kết quả của sức mạnh quang đó là bên ngoài góc sợi chấp nhận bị khúc xạ ra khỏi lõi. Do bán kính hữu hạn các lớp phủ, một số bức xạ này bị kẹt bên trong lớp phủ, do đó gây ra các chế độ toàn cho xuất hiện. Khi chế độ lõi và toàn cho tuyên truyền dọc theo sợi, chế độ khớp nối xảy ra giữa các chế độ ốp và các chế độ chính bậc cao. Khớp nối này xảy ra bởi vì các điện trường trong các phương thức cốt lõi hướng dẫn được không hoàn toàn hạn chế lõi nhưng mở rộng một phần vào các tấm ốp (xem hình. 2-14) và tương tự cho các chế độ toàn cho. Một phân tán quyền lực qua lại giữa các chế độ lõi và lớp vỏ như vậy xảy ra, mà thường dẫn đến mất điện từ các chế độ lõi. Trong thực tế, các phương thức lớp vỏ sẽ bị triệt tiêu bởi một lớp phủ lossy trong đó bao gồm các sợi hoặc họ sẽ làm cho tan ra của sợi sau khi đi du lịch một khoảng cách nhất định vì độ nhám trên bề mặt ốp.
Ngoài bị ràng buộc và khúc xạ các chế độ, một loại thứ ba của chế độ gọi là modes5,6,10,12,13 rò rỉ có mặt trong sợi quang. Các chế độ này bị rò rỉ chỉ một phần giới hạn trong khu vực cốt lõi, và làm giảm bớt bằng cách liên tục tỏa ra sức mạnh của họ ra khỏi lõi như họ tuyên truyền dọc theo sợi. Bức xạ điện này ra khỏi kết quả ống dẫn sóng từ một hiện tượng cơ học lượng tử gọi là hiệu ứng đường hầm. Phân tích của nó là khá dài và vượt ra ngoài phạm vi của cuốn sách này. Tuy nhiên, nó chủ yếu dựa trên các giới hạn trên và dưới các điều kiện biên cho các giải pháp của phương trình Maxwell áp đặt vào công tác tuyên truyền liên tục / 3. Như chúng ta sẽ thấy trong Sec. 2.4.3, một chế độ vẫn hướng dẫn như miễn là / 3 thỏa mãn điều kiện