Особенности волноводного распространения

1. Электромагнитная волна распространяется по волноводу, приобретая дискретную пространственную структуру (волноводные моды).

2. Волновая мода (любая) имеет нелинейную дисперсионную зависимость.

Условия волноводного распространения (УВР).

βm=nвksinφm 1) nпk < βm < nвk

βmmax=nвk Nm=βm/k=nвsinφm

βmmin=nвksinφ=nпk 2) nп < Nm < nв

Nm - эффективный волноводный показатель преломления.

Vп > Vm > Vв

Из УВР 2 следует, что мода движется в среде со своим индивидуальным показателем преломления Nm, который должен быть меньше показателя преломления волновода и больше показателя преломления подложки.

Левая часть УВР: , , - нарушение левой части приводит к нарушению ПВО и свет проникает в смежную среду.

Правая часть УВР: , , - принципиальный запрет на скорость моды меньше скорости в волноводе.

Дисперсионная зависимость для волнового процесса это функциональная связь между пространственными и временными переменными электромагнитной волны.

k=2π/λ=ω/c - пространственная характеристика волны

ω=2πt, ω=ck - временные характеристики волны.

Нелинейная дисперсионная зависимость световой волны в световоде выражается как Е=Е0Sin (ωt-kz).

Примерный график нелинейной дисперсионной зависимости от постоянной распространения β.

При ω→0 Vфаз→Vп.

При ω→∞ Vфаз→Vв.

Прочитайте еще и эти статьи:

Проектирование цифровой многофункциональной телемеханической системы ТУ-ТС-ТИ
В настоящее время имеется острая необходимость в автоматизации различных сфер нашей жизни. В связи с этим возникает необходимость применения средств автоматизации и вычислительной техники. Современное развитие техники, электроники и вычислительн ...

Сканирующая зондовая микроскопия
В настоящее время бурно развивается научно-техническое направление - нанотехнология, охватывающее широкий круг, как фундаментальных, так и прикладных исследований. Это принципиально новая технология, способная решать проблемы в таких разных обл ...