Calculadora de longitud de onda de corte para fibra monomodo

Introduzca el radio del núcleo en metros y la apertura numérica adimensional. La calculadora usa el límite de frecuencia normalizada Vc = 2.405, calcula la longitud de onda de corte correspondiente y la presenta en metros, micrómetros y nanómetros. Resulta útil para seleccionar fibras, resolver ejercicios, revisar especificaciones y efectuar estimaciones rápidas de diseño sin recurrir a un solucionador modal numérico completo.

Relacione la longitud de onda de corte con el número V de la fibra

Una fibra de índice escalonado confina la luz porque el índice de refracción de su núcleo es ligeramente mayor que el del revestimiento. La frecuencia normalizada, denominada habitualmente número V, reúne las tres magnitudes que determinan el comportamiento modal: el radio del núcleo a, la apertura numérica NA y la longitud de onda en el vacío lambda. Se define como V = 2 pi a NA dividido por lambda. Cuando aumenta la longitud de onda, V disminuye. El modo fundamental LP01 no tiene un corte inferior, pero el siguiente grupo modal comienza aproximadamente en V = 2.405 bajo la aproximación de guiado débil. Al igualar el número V de la fibra a ese límite y despejar, se obtiene lambda_c = 2 pi a NA dividido por 2.405. Para longitudes de onda mayores que lambda_c, V es inferior a 2.405 y solo queda el modo espacial fundamental guiado en este modelo ideal. Por debajo de lambda_c, el modelo permite modos de orden superior, aunque su excitación apreciable también depende del acoplamiento de entrada, las curvaturas, la longitud de la fibra y sus imperfecciones. Esta herramienta calcula el límite de diseño convencional, no la atenuación medida de cada modo individual.

Introduzca el radio y la apertura numérica sin errores de unidades

Indique el radio del núcleo, no su diámetro, en metros. Una especificación con un diámetro de núcleo de 8.2 micrómetros corresponde a un radio de 4.1 micrómetros, es decir, 4.1e-6 metros. Si introduce por error el diámetro, duplicará la longitud de onda de corte calculada. La apertura numérica es adimensional y normalmente aparece de forma directa en la ficha técnica; introduzca 0.14 como 0.14, no como 14 por ciento ni como 14. El solucionador solo acepta valores finitos y positivos y limita la apertura numérica a uno, evitando resultados derivados de un radio nulo, una geometría negativa o una NA fuera del contrato. La respuesta repite las entradas normalizadas y devuelve el mismo corte en metros, micrómetros y nanómetros para facilitar la comparación con ventanas de telecomunicaciones o fichas de componentes. El cálculo emplea un número V de corte fijo de 2.405 y normaliza a doce cifras significativas para obtener JSON reproducible. No deduce unidades: convierta a metros cualquier radio expresado en micrómetros, milímetros u otra unidad antes de enviar la solicitud.

Interprete el límite y conozca las limitaciones del modelo

Considere el resultado como el corte teórico convencional para una fibra circular, de índice escalonado y guiado débil. Trabajar por encima del valor calculado implica que la frecuencia normalizada está por debajo de 2.405 y que la guía ideal solo admite el modo espacial fundamental. El punto exacto es un umbral matemático, por lo que un diseño práctico debe incluir margen en vez de elegir una fuente cuya longitud de onda coincida con el corte redondeado. Un fabricante puede publicar una longitud de onda de corte de cable o de fibra medida bajo condiciones normalizadas de curvatura y longitud. Esos valores pueden diferir de esta estimación sencilla porque los modos superiores pueden disiparse, las curvas alteran el confinamiento, los perfiles de índice no son perfectamente abruptos y las tolerancias de fabricación modifican el radio y la NA. La fórmula tampoco sustituye un solucionador modal vectorial para guías de alto contraste, núcleos no circulares, fibras de cristal fotónico, fibras de índice gradual o dispositivos de pocos modos. Úsela para diseños preliminares, enseñanza y comprobaciones de coherencia; en aplicaciones críticas, compárela después con la especificación del fabricante y la norma de medición pertinente. El cálculo en el navegador es gratuito y cada elemento procesado correctamente por API cuesta $0.002.