计算光纤模场分布和传播常数，输入模式的阶数，计算得到各类模式的模场分布。直接运行main，在其中修改参数，至少可以计算5层光纤结构。...

资 源 简 介

计算光纤模场分布和传播常数，输入模式的阶数，计算得到各类模式的模场分布。直接运行main，在其中修改参数，至少可以计算5层光纤结构。...

详 情 说 明

光纤模式分析是光通信系统设计中的基础工作，主要研究光波在光纤中的传输特性。对于多层结构光纤，计算特定模式阶数的模场分布和传播常数需要解决特征值问题。

核心计算流程基于波动方程离散化处理：首先建立包含折射率分布的柱坐标系模型，将横向场分量展开为贝塞尔函数组合。通过设定边界条件构建特征矩阵，求解该矩阵的特征值对应传播常数，特征向量则反映各点的场强分布。

针对多层光纤结构，需要特别注意层间边界处的场匹配条件。计算时通常采用转移矩阵法，将每层的特征解通过边界连续性条件耦合起来。对于高阶模式，建议采用渐进展开法提高计算效率。

实际应用中，建议先计算基模特性验证程序正确性，再逐步增加模式阶数。需要特别关注截止频率附近的计算稳定性，该区域容易出现数值发散问题。计算结果可绘制为二维场分布图，通常呈现环形花瓣状特征。