Численное исследование распространения нелинейных связанных поверхностных и вытекающих электромагнитных волн в круглом цилиндрическом металлодиэлектрическом волноводе
Аннотация:
Рассматривается задача о распространении связанных поверхностных (ТЕ) и вытекающих (ТМ) поляризованных электромагнитных волн в линии Губо (идеально проводящем цилиндре, покрытом концентрическим диэлектрическим слоем), заполненной неоднородной нелинейной средой. Нелинейная связанная TE–TM-волна характеризуется двумя (независимыми) частотами $\omega_E$ и
$\omega_M$ и двумя постоянными распространения $\hat\gamma_E$, $\hat\gamma_M$. Физическая задача сводится к нелинейной двухпараметрической задаче сопряжения на собственные значения для системы нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений. Обнаружены два типа решений: нелинейные решения первого типа являются решениями, соответствующими решениям линейных задач (такие решения переходят в линейные, когда коэффициент нелинейности стремится к нулю); решения второго типа – “чисто” нелинейные, поскольку они не переходят в линейные решения при уменьшении коэффициента нелинейности. Представлены результаты расчетов связанных постоянных распространения и связанных собственных мод.
Библ. 35. Фиг. 4.
Ключевые слова:неоднородный волновод, линия Губо, уравнения Максвелла, поляризованные поверхностных ТЕ- и вытекающие ТМ-волны, нелинейная двухпараметрическая задача на собственные значения, нелинейность Керра.
УДК:519.635
Поступила в редакцию: 29.01.2020 Исправленный вариант: 25.12.2020 Принята в печать: 11.04.2021