RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Журнал вычислительной математики и математической физики // Архив

Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 2022, том 62, номер 3, страницы 403–420 (Mi zvmmf11370)

Эта публикация цитируется в 1 статье

Уравнения в частных производных

О нормальных модах волновода

О. К. Кройтор, М. Д. Малых, Л. А. Севастьянов

117198 Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6, РУДН, Россия

Аннотация: Рассматриваются электромагнитные волны, распространяющиеся в волноводе постоянного односвязного сечения $S$ при условии, что заполняющее волновод вещество характеризуется диэлектрической и магнитной проницаемостями, меняющимися плавно на сечении $S$, но постоянными вдоль оси волновода. На стенках волновода взяты условия идеальной проводимости. Показано, что любое электромагнитное поле в таком волноводе можно представить с помощью четырех скалярных функций: двух электрических и двух магнитных потенциалов. Если проницаемости являются константами, то электрические потенциалы совпадают друг с другом с точностью до мультипликативной константы, равно как и магнитные потенциалы. Уравнения Максвелла записаны относительно потенциалов, а затем и относительно продольных компонент поля в виде пары интегродифференциальных уравнений, расщепляющихся на два несвязанных волновых уравнения в оптически однородном случае. Общая теория применена к задаче об отыскании нормальных мод волновода, которую удается сформулировать как задачу на собственные значения для самосопряженного квадратичного пучка. При малых возмущениях оптически однородного заполнения волновода линейный член пучка становится малым. При этом гибридизация мод происходит уже в первом порядке, а показатели фазового замедления нормальных мод покидают вещественную и мнимую оси разве лишь во втором.
Библ. 40.

Ключевые слова: волновод, нормальные моды, спектр оператора, пространство Соболева.

УДК: 519.634

Поступила в редакцию: 13.05.2021
Исправленный вариант: 13.05.2021
Принята в печать: 16.10.2021

DOI: 10.31857/S0044466922030085


 Англоязычная версия: Computational Mathematics and Mathematical Physics, 2022, 62:3, 393–410

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024