纵向传播因子与相速度计算器

电磁波的纵向传播因子是指波在电场和磁场振荡方向上传播的程度的量度。 

在典型的电磁波中，例如光波或无线电波，电场和磁场垂直于传播方向振荡，形成横波。然而，在某些材料或特定条件下，电磁波可以表现出纵向传播，其中电场和磁场沿着传播方向振荡。

纵向传播因子量化了这种行为，指示波的能量在纵向传播与横向传播之间的比例。

纵向传播因子 (β): 纵向传播因子 (β) 表示沿光纤轴方向相位变化的速率。其计算公式为：

其中：

• λ 是光纤中电磁波的波长，
• n_eff 是通过光纤传播模式的有效折射率。

在光纤的情况下，我们通常有两个介质：核心和包层。假设光纤被空气（或真空）包围，折射率接近1，我们可以简化斯涅尔定律为：

其中：

• n_core 是光纤核心的折射率，
• θ 是入射角，
• n_eff 是通过光纤传播模式的有效折射率。

现在将这个表达式 (公式 3) 代入纵向传播因子 (β) 的方程 (公式 1)：

根据频率 f 的定义，f = c/λ，上述方程可以重写为：

该方程将入射角 (θ) 与光纤传播中的纵向传播因子 (β) 相关联。其单位为 rad/m 或简单地为 m^-1。

相速度 (v):  电磁波的相速度是指波的特定相位（例如波峰或波谷）在介质中传播的速度。它表示波前（即常相位的表面）在空间中的移动速度。 

可以使用以下公式计算：

其中：

• ω 是电磁波的角频率，给定为：

 是正常频率（单位：Hz）

将 2.1 代入 2，