基本モードと高次モード

基本モードと高次モード

光ファイバーへの入射角が最大のモード (光ファイバーの軸に最も近いもの) を基本モードと言い、それより小さい入射角のものを高次モードという。各モードをN次モードと表したとき N をモード次数という。Nは横方向の電界分布における節の数を表しており、基本モードでは N=0である。各モード次数に対応する TE(Transverse Electric mode) モードの電界分布を図に示す。高次モードほど光がコアからクラッドにしみ出すことになる。複数のモードを伝搬できる光ファイバーをマルチモード(多モード)光ファイバー(Multi Mode optical Fiber:MMF)、基本モードだけを伝搬できる光ファイバーをシングルモード(単一モード)光ファイバー(Single Mode optical Fiber:SMF)と呼ぶ。MMFとSMFの違いは、主としてコア径の差から生じる。標準的なSMFの比屈折率差は約 0.3 %、典型的なコア径は 2 ~ 10 μm である。MMF のコア径は 7 μm ~ 3 mm であり、50、62.5、100、200 μm のコア径が一般的である。特に、光通信用のMMFではコア径が 50、62.5 μm のものが最も用いられている。