计算长周期光纤光栅纤芯模式的有效折射率

资 源 简 介

计算长周期光纤光栅纤芯模式的有效折射率

详 情 说 明

在光纤通信和传感领域，长周期光纤光栅（LPG）因其独特的模式耦合特性而被广泛应用。理解纤芯模式的有效折射率对于分析光栅性能和设计新型器件至关重要。

该MATLAB程序通过数值方法求解纤芯模式的有效折射率。程序首先基于光纤的几何参数（如纤芯直径、包层直径）和材料属性（折射率分布），建立电磁场方程。随后采用模式求解算法（如有限差分法或有限元法）进行离散化处理，将连续的偏微分方程转化为矩阵特征值问题。

求解过程中，程序会处理边界条件匹配问题，确保电磁场在纤芯-包层界面处满足物理连续性。最终得到的特征值对应不同模式的有效折射率，特征向量则描述各模式的场分布特征。

这种数值方法相比解析解更适用于复杂折射率分布的光纤结构，计算结果可用于后续分析模式耦合、谐振波长等关键参数。开发类似程序时需注意网格划分精度和边界条件设置的合理性，这对计算效率和准确性有显著影响。