纖芯

通過增大雙包層光纖芯徑和數值孔徑改變歸一化頻率的數值，優化雙包層光纖的光能量分佈，減小因大功率傳輸造成的纖芯功率密度過大，增大模面積。但隨着纖芯直徑增加，歸一化頻率也相應增大併產生多模傳輸，使光束質量下降。

採用階躍折射率光纖時，纖芯直徑增大時，數值孔徑急劇減小，包層與纖芯折射率差將縮小，光波導對光的

約束條件將變弱，導致光功率將泄漏至內包層(能達到的數值孔徑最小為0．06)。

此外，功率填充因子是描述光纖中光能量分佈的重要參數，它表示纖芯中光功率佔雙包層光纖總功率

的百分數。對於增益光纖，纖芯功率填充因子決定了抽運光的抽運效率，是光纖激光器增益的重要因素。 ^[1] 

微結構纖芯的光子晶體光纖(PCFS)——矩形芯和橢圓芯PCFS，利用電磁場散射的多極理論研究這兩種光纖的基本特性。發現在光纖包層氣孔不變的情況下，僅通過調節纖芯氣孔的大小就可以靈活地調節光纖的雙折射、色散和非線性特性.隨着纖芯氣孔半徑的增大，兩種纖芯結構的PCFS表現出如下特點:雙折射度增大且最大雙折射度對應的波長髮生紅移，零色散波長由一個增加到三個，短波段非線性係數增大而長波段非線性係數減小。r1=0.4μm的橢圓芯PCFs的三個零色散波長分別位於可見、近紅外和中紅外波段。在結構參數相似的情況下，橢圓芯PCFS比矩形芯PCFs更容易實現高雙折射和高非線性。 ^[2] 

雙包層增益光纖的功率放大主要集中於纖芯部分，如果將抽運光集中於纖芯中，功率放大的效率將會極大

地提高。要實現大功率單模傳輸，就要在提高光纖功率填充因子的同時，使纖芯中的能量分佈儘可能地均勻，

降低纖芯能量密度。所以，為説明纖芯中折射率對光束分佈產生的影響，本文選取三種常見不同類型的雙包層

光纖：階躍型雙包層光纖、漸變雙包層光纖和凹面折射率雙包層光纖。

階躍型和漸變折射率型光纖的纖芯能量較為集中，將會導致纖芯熔化，凹面折射率光纖的光能量均勻分佈於光纖纖芯。這是由於在階躍折射率光纖和漸變折射率光纖中，光束集中分佈於高折射率區域，導致纖芯中心能量密度過高，而凹面折射率光纖的能量在纖芯中分佈均勻，這主要是由於凹面折射率光纖纖芯邊緣的折射率大於纖芯中心的折射率，使得光功率的一部分轉移到了纖芯邊緣，同時有利於泄露到內包層的光束進入纖芯，使能量均勻分佈於纖芯，降低了纖芯能量密度。因此凹面折射率光纖較為適合大功率光纖激光器的光束增益和傳輸。 ^[1] 

8芯排序如下：藍、桔、綠、棕、灰、白、紅、黑；

12芯排序如下：藍、桔、綠、棕、灰、白、紅、黑、黃、紫、粉紅、天藍

多模光纖的纖芯直徑有兩種:50UM和62.5UM，也僅有此二種。 包層直徑後直徑為125UM，加上塗覆層後，一般直徑在245UM正負5UM，此時一般哪是着色後的光纖了。