英語翻譯：

【化】 transverse mode

分詞翻譯：

橫的英語翻譯：

across; sidelong; horizontal; transverse; perverse; unexpected

模的英語翻譯：

model; module; mould; pattern
【計】 M; MOD; modulo
【化】 mould
【醫】 ***; mol; mole

專業解析

橫模（Transverse Mode）是光電子學和電磁波傳播領域的核心概念，指電磁波在傳播方向垂直截面上呈現的穩定場分布模式。其物理意義體現在以下三方面：

1. 電磁場空間特性表征 橫模通過數學方程描述電磁波在波導或諧振腔内的橫向能量分布，例如激光器輸出光束的強度輪廓。基模（TEM₀₀）呈高斯分布，高階模（如TEM₁₀）則表現為多瓣結構，這直接影響光學系統的聚焦性能。

2. 模式分類體系 • 線偏振模（LP模）：用于光纖通信的簡化分析模型 • 厄米-高斯模：直角坐标系下的激光模式解析解 • 拉蓋爾-高斯模：柱坐标系中的環形光場描述

3. 工程應用維度 在光纖通信中，單模光纖通過抑制高階橫模保證信號保真度，而多模光纖則利用模式複用提升傳輸容量。激光加工領域，橫模控制決定材料處理精度，高階模適用于大面積燒結，基模用于微細雕刻。

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參考資料：

OSA Publishing《光學模式分析》https://www.osapublishing.org

RP Photonics《激光模式》https://www.rp-photonics.com

IEEE Xplore《電磁模式理論》https://ieeexplore.ieee.org

《光通信技術》Elsevier期刊

清華大學出版社《激光原理》第6版

網絡擴展解釋

橫模是光學諧振腔或激光器中的一種電磁場分布模式，具體解釋如下：

1. 定義

橫模（Transverse Mode）描述激光束在垂直于傳播方向的橫截面上的電磁場分布，包括電場和磁場的空間強度及相位分布。這種模式決定了激光光斑的形狀和能量分布特征。

2. 模式類型

• 基模（TEM₀₀）：最簡單的橫模，光斑呈高斯分布，中心強度最高，向外逐漸減弱，光束對稱且發散角小，適合需要高光束質量的應用。
• 高階模（如TEM₁₀、TEM₁₁）：光斑分裂為多個區域，形狀複雜（如環形或花瓣形），對應更高的模式階數。高階模通常因諧振腔設計或損耗不均而産生。

3. 特性

• 光斑形狀：由模式階數決定，例如TEM₀₀為圓形，TEM₁₀為水平雙瓣，TEM₁₁為四瓣對稱等。
• 光束質量：基模的光束質量最佳（M²≈1），發散角小；高階模因能量分散，光束質量降低。
• 應用影響：橫模控制對激光加工、通信和精密測量至關重要。例如光纖通信需基模以避免信號畸變。

4. 與縱模的區别

• 橫模：關注空間分布，由諧振腔橫向邊界條件決定。
• 縱模：對應頻率分布，由腔長和光波長決定，表現為不同頻率的駐波模式。

橫模是激光特性的核心參數之一，通過諧振腔設計（如調整反射鏡曲率或孔徑）可優化橫模模式。如需更深入的公式推導或實驗觀察方法，可參考光學教材或專業文獻。

分類

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