簡併模

簡併模是傳播常數相同或截止波長相同的傳輸模。

基本介紹

• 中文名：簡併模
• 外文名：degenerate mode

簡併簡介

簡併在物理學、生物學等領域有不同解釋。

1.1物理學中

在物理學中，簡併是的兩個或多個不同的較精細物理狀態。

例如在量子力學中，原子中的電子，由其能量確定的同一能級狀態，可以有兩種不同自旋量子數的狀態，該能級狀態是兩種不同的自旋狀態的簡併態。

在統計物理學中，巨觀上由壓強、體積、溫度確定的同一巨觀熱力學狀態，在微觀上可以對應大量不同的微觀狀態，該熱力學狀態是這些微觀狀態的簡併態。簡併在量子力學和統計物理中的意義不同，在統計物理中，簡併是指量子效應明顯的體系。

含有簡併電子基態的非直線型分子都會產生薑-泰勒效應，而發生構型扭曲，例如六水合銅離子[Cu(OH2)6]的表象平面正方結構。

1.2生物學中

生物學上，簡併是指遺傳密碼子的簡併性，即同一種胺基酸具有兩個或更多個密碼子的現象。

天然胺基酸只有20種，但編碼胺基酸的遺傳密碼錶則有60餘個，這是因為在同一生物中，同一種胺基酸有至少兩個密碼子編碼。除Trp和Met只有1個密碼子外，其它18種胺基酸均有1個以上的密碼子，Phe、Tyr、His、Gln、Glu、Asn、Asp、Lys、Cys各有2個密碼子；Ile有3個密碼子；Val、Pro、Thr、Ala、Gly各有4個密碼子；Leu、Arg、Ser各有6個密碼子。

避免簡併模的原因

導行波傳輸時一般應避免簡併模，原因是：

①會造成能量的轉換。例如圓形金屬波導TE01模傳輸時，由不連續性產生的簡併模耦合可將TE01模的能量全部轉換成TM11模的能量；

②會造成導行系統中模式不確定性。

光纖中的簡併模

實用光纖滿足弱導條件，場的縱向分量甚小於橫向分量，可以忽略。在弱導條件下，精確模式EH_m-1,n和HE_m+1,n是簡併的，它們滿足相同的簡化特徵方程，傳播常數和群速度幾乎相等。這樣一組簡併模疊加結果得到橫向線偏振場，故對這種模式可不考慮TE、TM、EH和HE模的區別而命名為線偏振模，簡稱LP模（m=1±1）。它是在弱導條件下，用標量近似解把幾個精確模式合併起來的結果，實際上這些精確模式是分離的，只是由於方法的近似性才把它們合併起來。所有的LP模m≠0時都存在四重簡併，而當m=0時為二重簡併。基橫HE11在LP模命名中為LP01模。