1波動方程。
光纖是一種介質光波導，這種波導具有無傳導電流、無自由電荷和線性各向同性的特點。在光纖中傳播的電磁波滿足麥克斯韋方程組。
2波動方程的解和光纖中的模式。
2.1標量解。
歸一化截止頻率：
截止波長：
其中， a為纖芯半徑，n1為纖芯折射率，△為相對折射率差。
對於某一光纖，每個模式，都對應乙個截止波長，當實際波長小於截止波長時，該模式可以傳輸，當實際波長大於截止波長時，該模式截止。若光纖中只有一種傳輸模式，則加單模光纖，這種光纖沒有模式色散，其頻帶很寬，適合於長距離大容量傳輸，是大力發展的光纖。
單模光纖的工作模式取最低模lp01模。要保證單模傳輸，需高次模截止。這只要使歸一化頻率v小於二階模lp11模的歸一化截止頻率即可，即：v＜vc（lp11）=2.40483.
多模光纖中有多個導波同時傳輸。光纖的歸一化頻率v值很大，導波數量也越多。設階躍光纖中的模數量以m表示，則：m=v²/2,它與歸一化頻率v的平方成正比，而v²=[(n1)²-(n2)²](k0)²a²，因而光纖的芯徑越大，折射率差越大，工作頻率越高，光纖中傳輸的模式數就越多。
光纖的基本理論（二）漸變折射率光纖
1 漸變折射率光纖。多模漸變折射率光纖纖芯中的折射率是連續變化的，它隨纖芯半徑r的增加按一定的規律減小。採用漸變折射率光纖的目的是減少多模光纖的模式色散。多模漸變折射率光纖中，相對折射率差定義為 在漸變折射率光纖中，由於纖芯的折射率不均勻，光射線的軌跡不再是直線而是曲線。適當選取纖芯的折射率的分布形...