Coupled-Mode Theory

释义 Definition

耦合模理论：一种用来描述多个传播/振荡“模态”（modes）之间能量相互交换的近似理论框架，常用于光波导、光纤、微腔谐振器、声学与微波系统中，用耦合方程来预测功率在不同模态/通道之间如何随空间或时间演化。（在不同领域也可能有更具体的形式与假设。）

发音 Pronunciation (IPA)

/ˈkʌpəld moʊd ˈθɪəri/

例句 Examples

Coupled-mode theory explains how power transfers between two nearby waveguides.
耦合模理论解释了功率如何在两条彼此靠近的波导之间转移。

Using coupled-mode theory, we derived the frequency splitting of two coupled resonators under weak perturbation.
利用耦合模理论，我们在弱扰动条件下推导了两个耦合谐振器的频率劈裂。

词源 Etymology

coupled 来自 couple（成对连接、结合），强调“彼此连接并相互影响”；mode 在物理与工程语境中指“系统允许的特定振动/传播形态（本征模态）”；theory 指系统化的解释与数学描述。合在一起，“coupled-mode theory”字面即“关于耦合模态的理论”，核心思想是把复杂场分解为若干模态，并用耦合项描述它们之间的相互作用。

相关词 Related Words

• Coupling
• Mode
• Waveguide
• Resonator
• Eigenmode
• Perturbation
• Supermode
• Mode Splitting
• Scattering Matrix
• Transfer Matrix

文学与经典著作 Literary Works

• Waves and Fields in Optoelectronics（H. A. Haus）——以耦合模思想分析光波导与器件中的模态相互作用。
• Fundamentals of Photonics（B. E. A. Saleh & M. C. Teich）——在集成光学与耦合器等章节中常用耦合模理论建模。
• Optical Waveguide Theory（A. W. Snyder & J. D. Love）——讨论导波模态、耦合与相关近似方法。
• Theory of Dielectric Optical Waveguides（D. Marcuse）——涵盖波导模态与耦合分析的经典参考。
• “Coupled-mode theory for guided-wave optics”（A. Yariv 等相关论文脉络）——耦合模理论在导波光学中的代表性论文传统。