Стр. 37 - ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОПТИКА
Упрощенная HTML-версия
И Н Т Е Г Р А Л Ь Н А Я О П Т И К А
37
Любая из волн гребневого волновода возбуждает волны
0
H
и
0
E
под-
держивающего капилляра. Если поля волн гребневого волновода недостаточно
ослабляются к его краям, мощность вытекает в указанные
0
H
и
0
E
-волны.
Чтобы предотвратить вытекание мощности, необходимо выполнить следующее
условие:
2 2
2
0
2
1
2
/
h
kn
π− >β
.
(1.49)
В этом случае
0
2
2
2
2
0
2
1
2
<β−
π
− =α
h
kn
y
, то есть
y
α
является мнимой величи-
ной, и поле убывает к краям гребня.
Фазовая постоянная
β
в неравенстве (1.49) находится из приближенного
соотношения:
2
2
г
2
2
2
0
2
1
)1 (
y
h
m kn
α−
π
+ −
=β
,
(1.50)
где
b
n
y
π
=α
– поперечное волновое число,
,2,1,0
=
n
.
Из неравенства, обратного (1.49), можно получить условие отсечки
2/1 2
г
2
г
)1 (
−
+ +
>
b
nh
mhh
.
(1.51)
При выполнении условия (1.51) волны
mn
HE
и
mn
EH
возбуждают
0
H
и
0
E
-волны капилляра и не направляются гребневым волноводом.
Необходимое условие, при котором гребневый волновод направляет
только волну низшего порядка
00
HE
(
00
EH
), записывается в виде
2
г
2
2
1 1 1
h h b
− >
.
(1.52)
Достаточное условие одномодового режима получается из (1.51). Полагая
в этом неравенстве
1
=
m
,
0
=
n
, получаем
2/
г
h h
>
.
(1.53)
При выполнении условия (1.53) возбуждаются волны
10
HE
и
10
EH
, ко-
торые, соответственно, при невыполнении условия (1.49) возбуждают волны
0
H
и
0
E
капилляра, уносящие энергию волн высших типов. В результате вол-
ны высших типов не направляются гребневым волноводом, и он является од-
номодовой системой, поддерживающей лишь волны
00
HE
и
00
EH
.
Таким образом, (1.52) и (1.53) представляют собой необходимое и доста-
точное условия одномодового режима (существование волн двух поляризаций
00
HE
и
00
EH
) гребневого волновода, заключенного в диэлектрическую
трубку – капилляр.
∗
Для этого необходимо подставить (1.50) в неравенство, противоположное (1.49).
