光の入射角が光ファイバーの臨界角 θc よりも大きければ、複数の光路を持つ光が光ファイバー中を伝搬することができると考えられる (伝搬する光の波長、形状や性質によって光路の数は決まっている)。光が光ファイバー中を異なる入射角で伝搬する様子を図に示す。図を見ると,実線の光路と破線の光路とでは明らかに破線の光路のほうが長くなり、伝搬時間に差が生じている。

このように光を伝えることができるそれぞれの光路をモードと言い、光ファイバーにおいてモードは離散的になる。モードが離散的になる理由は、光ファイバーの径方向にコア/クラッド界面を節とする定在波が形成されていない場合にはモードが安定に存在できないためである。このことから光ファイバーの伝搬中に生じるモードは厳密には横モードである。

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図:光ファイバーのモード