1.一种基于特征矩阵的多包层阶跃光纤设计方法，其步骤包括：
1)输入光纤初始结构计算参数，包括工作波长λ、纤芯到各包层的半径、纤芯的折射率以及各包层的折射率；将纤芯与各包层统称为光纤的折射率层，则折射率层的总层数为N，纤芯到最外层包层的半径依次用r1,r2,…,ri,…,rN表示，折射率值依次用n1,n2,…,nj,…,nN表示，ri为第i折射率层的半径，nj为第j折射率层的折射率；
2)根据纤芯折射率和最外层包层折射率，确定有效传播常数计算范围；在所述有效传播常数计算范围进行离散取样，得到有效传播常数β取样值，记为β＝β1,β2,β3,…βt…βZ；其中，βt为第t个有效传播常数取样值，Z为取样点总数；
3)根据包层数量确定分段边界；对于每一有效传播常数取样值，计算该有效传播常数取样值对应的各个折射率层的归一化横向相位参数或归一化横向衰减参数，记为f1,f2,…,fj,…,fN；
4)构建所设计光纤中各个有效传播常数取样值的振荡子矩阵或衰减子矩阵；
5)根据振荡子矩阵和衰减子矩阵构建所设计光纤的特征矩阵；
6)求解特征矩阵行列式值为0时，有效传播常数值
7)计算不同模式阶数下的有效传播常数值 对应的等效折射率neff；
8)将所得等效折射率neff回代到所述特征矩阵中，得到对应模式的方程组，计算得到各对应模式下光纤中的模场分布。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，有效传播常数取样值为βt时，第j折射率层的归一化横向相位参数或归一化横向衰减参数 其中，k0为真空中的
2 2 2 2
波矢，当(k0nj)‑βt＞0，fj为归一化横向相位参数，当(k0nj) ‑βt ＜0，fj为归一化横向衰减参数。
2 2
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当(k0nj) ‑βt＞0时，构建第j折射率层的振
2 2
荡子矩阵；当(k0nj) ‑βt＜0，构建第j折射率层的衰减子矩阵。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述特征矩阵为
其中，行列式中“/”
符号表示逻辑或的关系，当k0nj≥βt取振荡子矩阵Ai,j，当k0nj＜βt取衰减子矩阵Bi,j。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤6)中，求解得到有效传播常数值的步骤为：①依次求出各βt所对应的特征矩阵行列式的值，利用零点存在性定理，找出其中能使所有满足行列式的值存在零点的区间；②采用离散数值方法在所有满足条件的区间求出行列式为0的数值解 其中x为光纤模式存在的数值解个数， 为第T个
数值解对应的有效传播常数值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述模场分布确定所设计光纤的模场直径、插入损耗、截止波长、光纤色散，从而确定所设计光纤的应用场景。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述有效传播常数计算范围进行离散取样。
8.一种服务器，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储计算机程序，所述计算机程序被配置为由所述处理器执行，所述计算机程序包括用于执行权利要求1至7任一所述方法中各步骤的指令。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一所述方法的步骤。