Calculateur de longueur d’onde de coupure d’une fibre monomode

Saisissez le rayon du cœur en mètres et l’ouverture numérique sans dimension. L’outil applique la limite de fréquence normalisée Vc = 2.405, puis fournit la longueur d’onde de coupure en mètres, micromètres et nanomètres. Il convient à la sélection de fibres, aux exercices, au contrôle de spécifications et aux premières estimations de conception qui ne nécessitent pas un solveur modal numérique complet.

Reliez la coupure au nombre V de la fibre

Une fibre à saut d’indice confine la lumière parce que l’indice de réfraction du cœur dépasse légèrement celui de la gaine. La fréquence normalisée, ou nombre V, réunit les trois grandeurs qui gouvernent les modes guidés : rayon du cœur a, ouverture numérique NA et longueur d’onde dans le vide lambda. Elle est définie par V = 2 pi a NA divisé par lambda. Lorsque la longueur d’onde augmente, V diminue. Le mode fondamental LP01 n’a pas de coupure basse, tandis que le groupe modal suivant apparaît vers V = 2.405 dans l’approximation du faible guidage. En posant V égal à cette limite, on obtient lambda_c = 2 pi a NA divisé par 2.405. Au-dessus de lambda_c, V devient inférieur à 2.405 et seul le mode spatial fondamental reste guidé dans ce modèle idéal. En dessous, des modes d’ordre supérieur sont permis, mais leur excitation dépend aussi du couplage, des courbures, de la longueur et des défauts. Le calcul vise la frontière conventionnelle de conception, pas l’atténuation mesurée de chaque mode.

Saisissez le rayon et l’ouverture numérique sans erreur d’unité

Indiquez le rayon du cœur, et non son diamètre, en mètres. Un diamètre de 8.2 micromètres correspond ainsi à un rayon de 4.1 micromètres, soit 4.1e-6 mètres. Saisir le diamètre doublerait le résultat. L’ouverture numérique est sans dimension et figure généralement directement sur la fiche technique : saisissez 0.14 comme 0.14, et non comme 14 pour cent ou 14. Le solveur exige des valeurs finies et positives et limite l’ouverture numérique à un. La réponse reprend les entrées normalisées et exprime la même coupure en mètres, micromètres et nanomètres afin de faciliter les comparaisons. Le nombre V de coupure reste fixé à 2.405 et les valeurs sont normalisées à douze chiffres significatifs pour produire un JSON reproductible. Aucune unité n’est devinée : convertissez tout rayon exprimé en micromètres, millimètres ou autre unité avant l’appel. Cette règle explicite facilite l’audit des feuilles de calcul et des intégrations API.

Interprétez la limite et les restrictions du modèle

Considérez le résultat comme la coupure théorique conventionnelle d’une fibre circulaire à saut d’indice et faible guidage. Une utilisation au-dessus de cette valeur place la fréquence normalisée sous 2.405 et ne laisse que le mode spatial fondamental dans le guide idéal. Le seuil exact est mathématique ; une conception réelle doit donc conserver une marge. Les fabricants peuvent publier une coupure de câble ou de fibre mesurée sous des conditions normalisées de longueur et de courbure. Elle peut différer de cette estimation, car les modes supérieurs fuient, les courbes modifient le confinement, le profil d’indice n’est pas parfaitement abrupt et les tolérances changent le rayon et la NA. Cette formule ne remplace pas non plus un solveur vectoriel pour les guides à fort contraste, les cœurs non circulaires, les fibres à cristal photonique, les fibres à gradient d’indice ou les dispositifs à quelques modes. Utilisez-la pour une première conception, l’enseignement et les contrôles de cohérence, puis consultez la spécification et la norme de mesure applicables aux projets critiques. Le navigateur est gratuit ; chaque élément API réussi coûte $0.002.