3 阶跃折射率光纤的模式理论本节主要讨论：光波在光纤中传输的基本方程，包括：1)导波场方程2)波导的特征方程3)导波的模式和传输特性2.光纤中的光波光纤中的光波（1）麦克斯韦方程麦克斯韦方程是分析光纤中光特性的基础，其形式为 （2.2.31）式中为E电场强度矢量，D为电位移矢量，H为磁场强度矢量，B为磁感应强度矢量，对于简谐电磁场，。在没有电荷或电流分布的介质分界面上，电场强度和磁场强度的切向分量连续，电位移矢量和磁感应强度的法向分量应连续，用下标t和n分别表示介质分界面上的切向分量和法向分量，则边界条件可以写成 （2.2.32）（2）波动方程及其解对光纤中电磁场的分析，通常采用圆柱坐标，设电磁场沿z方向传播，有 （2.2.33a）(2.2.33b)式中是电磁波传播常数 的z分量。一般而言，场既有横向分量，又有纵向分量，它们都是时间和坐标的简谐函数，横向分量是 ，纵向分量是 ，电场强度和磁场强度可以表示成 （2.2.34a）(2.2.34b)将上式代入麦克斯韦方程，利用圆柱坐标，可以得到光纤中场的纵向分量所满足的方程 （2.2.35）（2.2.36）上式即为波动方程。场的纵向分量解出
