多模波导中的超主模与反主模

我们引入了一种多模波导中光的新类型态，其具有显著增强或减弱的频谱相关性。基于实验测量的多模光纤多光谱传输矩阵，我们生成了一组在输出空间场分布的频谱稳定性方面优于已有“主模（principal modes）”的态。反转该概念也使我们能够创建具有最小频谱相关宽度的态，其输出分布在频率变化下比典型输入波前敏感得多。所得的“超”与“反主模”即使在存在模式相关损耗的情况下也彼此正交。通过在主模基上分解它们，我们表明超主模是通过具有相近延迟时间的主模干涉形成的，而反主模则是光纤中可用延迟时间差异最大的主模的叠加。此类新颖态有望在光纤通信、成像与光谱学中得到广泛应用。