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:

Расчет антенно-фидерного устройства
Антеннами называются устройства, предназначенные для излучения и приема радиоволн. Антенны являются обязательным звеном любой системы радиосвязи. Электромагнитные колебания высокой частоты вырабатываются генератором, с помощью направляющей сист ...

Электронный блок расходомера жидкости
Средства измерения играют важную роль при построении современных автоматических систем регулирования отдельных технологических процессов, которые требуют представления большого количества необходимой измерительной информации в форме, удобной дл ...