Calculateur de longueur d’onde de coupure d’une fibre monomode
Une fibre au cœur de 4,1 µm de rayon et d’ouverture numérique 0,14 devient monomode au-delà de 1499,60431032 nm. Saisissez le rayon et l’ouverture pour vérifier une conception ou une fiche technique avant de choisir la source. Gratuit dans votre navigateur.
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Exemple résolu
- Rayon du cœur (m)
- 0,0000041
- Ouverture numérique
- 0,14
- Longueur d'onde de coupure (m)
- 0,0000014996
- Longueur d'onde de coupure (µm)
- 1,4996043103
- Longueur d'onde de coupure (nm)
- 1 499,60431032
- Nombre V de coupure
- 2,405
Ce calculateur détermine la longueur d’onde au-delà de laquelle une fibre optique idéale à saut d’indice et à faible guidage ne prend en charge que son mode fondamental guidé. Saisissez le rayon du cœur en mètres et l’ouverture numérique sans dimension. 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. Lorsque la longueur d’onde augmente, V diminue.
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.
Aucune unité n’est devinée : convertissez tout rayon exprimé en micromètres, millimètres ou autre unité avant l’appel.
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.
Cas d’usage
Contrôler une fibre de télécommunications
Vérifiez si le rayon du cœur et l’ouverture numérique proposés placent la coupure sous la longueur d’onde d’exploitation.
Vérifier une fiche technique
Comparez la prévision simple du nombre V à la coupure annoncée par le fabricant et examinez les écarts importants.
Créer des exercices d’optique
Produisez des réponses reproductibles sur la fréquence normalisée, la coupure modale et le fonctionnement monomode.
Questions fréquentes
Faut-il saisir le rayon ou le diamètre du cœur ?
Saisissez le rayon en mètres. Divisez le diamètre indiqué par deux, puis convertissez ce rayon en mètres.
La fibre est-elle monomode au-dessus ou en dessous du résultat ?
Dans le modèle idéal à faible guidage, seules les ondes au-dessus de la coupure ne guident que le mode spatial fondamental.
Pourquoi la valeur du fabricant peut-elle différer ?
La mesure dépend de la longueur, des courbures, du couplage, du profil d’indice et de la définition de l’essai ; ici, il s’agit de l’estimation idéale par le nombre V.
Comment calcule-t-on la longueur d’onde de coupure d’une fibre monomode ?
Multipliez 2π par le rayon du cœur et par l’ouverture numérique, puis divisez par 2,405. Un rayon de 4,1 µm avec une ouverture de 0,14 donne 1499,60431032 nm.
Comment saisir une ouverture numérique de 0,14 ?
Saisissez simplement 0,14, un nombre sans unité. N’écrivez ni 14 ni un pourcentage ; la valeur doit être supérieure à zéro et au plus égale à un.
Outils associés
Pour les développeurs — accès API
Tout sur cette page est disponible par programmation. Cette section s'adresse aux équipes qui veulent l'intégrer à leurs systèmes ; les autres peuvent simplement utiliser l'outil ci-dessus.
Endpoint
Authentification par jeton Bearer : un seul POST met la tâche en file d’attente, et le résultat vous parvient par webhook ou lien signé.
Appeler depuis votre stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/optics/single-mode-cutoff-wavelength \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"core_radius_m":0.0000041,"numerical_aperture":0.14}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/optics/single-mode-cutoff-wavelength", {
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"numerical_aperture": 0.14
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const { task_id } = await res.json();import os, requests
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"numerical_aperture": 0.14
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task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/optics/single-mode-cutoff-wavelength", false, stream_context_create([
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"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"core_radius_m":0.0000041,"numerical_aperture":0.14}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"core_radius_m":0.0000041,"numerical_aperture":0.14}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/optics/single-mode-cutoff-wavelength", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemple de requête
{
"core_radius_m": 0.0000041,
"numerical_aperture": 0.14
}Exemple de réponse
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "optics.single_mode_cutoff_wavelength",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L’API est asynchrone : chaque appel renvoie un task_id immédiatement, puis vous interrogez l’état à raison d’une requête par seconde.
Tarifs
Le prix est publié, sans tokens ni crédits. Une tâche qui échoue n’est pas facturée.
Erreurs
| HTTP | Code | Signification |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Clé API absente ou invalide : vérifiez l’en-tête Authorization. |
402 | insufficient_balance | Solde insuffisant : rechargez votre compte pour lancer cette tâche. |
404 | unknown_type | Type de tâche inconnu : vérifiez le champ type de votre requête. |
429 | rate_limited | Trop de requêtes : ralentissez la cadence, puis réessayez. |
Notes techniques
L’outil applique la limite de fréquence normalisée Vc = 2.405, puis fournit la longueur d’onde de coupure en mètres, micromètres et nanomètres.
Reliez la coupure au nombre V de la fibre
Elle est définie par V = 2 pi a NA divisé par lambda. 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.
Saisissez le rayon et l’ouverture numérique sans erreur d’unité
Le nombre V de coupure reste fixé à 2.405 et les valeurs sont normalisées à douze chiffres significatifs pour produire un JSON reproductible. Cette règle explicite facilite l’audit des feuilles de calcul et des intégrations API.
Interprétez la limite et les restrictions du modèle
Le navigateur est gratuit ; chaque élément API réussi coûte $0.002.
Questions techniques
Quelle équation est utilisée ?
Le calcul pose V = 2 pi a NA / lambda égal à la coupure LP11 conventionnelle Vc = 2.405, puis résout lambda_c = 2 pi a NA / 2.405.
Quel est le prix d’un calcul API ?
Chaque élément API traité avec succès utilise le prix de base publié de $0.002. Le calculateur dans le navigateur est gratuit.