Дима (552496), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Преобразуем дополнительные условия связи коэффициентов :
(18)
Подставляя полученные условия в характеристическое уравнение, получим:
, отделим линейную и нелинейную части, преобразуем к виду
:
Таким образом, можно заметить, что ,
где - длина волны (
);
- толщина волновода;
;
- относительные диэлектрические проницаемости подложки, волноведущего слоя и покрытия соответственно.
Данное уравнение является нелинейным трансцендентным уравнением относительно .
Найдем решение данного уравнения относительно введенного параметра . Введем функцию
. Решением являются такие значения
, при которых функция
. В соответствии с выражениями (18), (19) значение безразмерного параметра
находится в пределах
Найдем искомое решение численным методом (метод половинного деления). На странице 16 представлена программа для решения данного уравнения и данной задачи в частности.
Чтобы найти постоянную распространения , воспользуемся соотношением:
. Теперь можно найти фазовую скорость волн по формуле
, и длину волны
.
Найдем волновое число из уравнения
, что позволит построить дисперсионную кривую и определить структуру волны по формуле:
И построим данную зависимость.
По результатам программы:
Для m=0
h=122,620248959071 [1/м]
Г=289,24093513213 [1/м]
p=212,384501233856 [1/м]
Задача № 2 (21)
Определить размер t оптического диэлектрического волновода, при котором в нем распространяется только волна (рис. 1 а,б). Параметры ДВ:
,
,
; длина волны лазера
.
Данное соотношение позволяет подобрать параметры , исходя из требований.
Подставим , тогда для того, чтобы распространялась только волна
, необходимо выполнение обеих частей неравенства, то есть:
Программа.
Список литературы.
Гринев А.Ю., Темченко В.С. Поверхностные электромагнитные волны в планарных диэлектрических волноводах. – Москва. Издательство МАИ, 2006.