Математические модели спектральной теории диэлектрических волноводов. Карчевский Е.М. - 104 стр.

UptoLike

Составители: 

104 Волновод в плоско-слоистой среде
R
1
n
(β, λ) = R
2
n
(β, λ) =
µ
1
p
3
p
2
N
2
32
µ
1
p
1
p
2
N
2
12
,
R
3
n
(β, λ) =
µ
1 +
p
3
p
2
N
2
32
µ
1
p
1
p
2
N
2
12
,
R
4
n
(β, λ) =
µ
1
p
3
p
2
N
2
32
µ
1 +
p
1
p
2
N
2
12
e
2p
2
d
,
R
1
c
(β, λ) = e
2p
2
d
2
¡
1 N
2
23
¢
p
2
µ
1 +
p
1
p
2
µ
1
p
1
p
2
N
2
12
e
2p
2
d
2
¡
1 N
2
21
¢
p
2
µ
1 +
p
3
p
2
N
2
32
µ
1
p
3
p
2
,
R
2
c
(β, λ) = e
2p
2
d
2
¡
1 N
2
23
¢
p
2
µ
1
p
1
p
2
µ
1 +
p
1
p
2
N
2
12
e
2p
2
d
2
¡
1 N
2
21
¢
p
2
µ
1
p
3
p
2
N
2
32
µ
1 +
p
3
p
2
,
R
3
c
(β, λ) =
2
¡
1 N
2
23
¢
p
2
µ
1
p
1
p
2
µ
1
p
1
p
2
N
2
12
e
2p
2
d
2
¡
1 N
2
21
¢
p
2
µ
1 +
p
3
p
2
µ
1 +
p
3
p
2
N
2
32
,
R
4
c
(β, λ) =
2
¡
1 N
2
23
¢
p
2
µ
1 +
p
1
p
2
µ
1 +
p
1
p
2
N
2
12
e
4p
2
d
e
2p
2
d
2
¡
1 N
2
21
¢
p
2
µ
1
p
3
p
2
µ
1
p
3
p
2
N
2
32
,
p
j
=
q
λ
2
+ β
2
k
2
n
2
j
, Re (p
j
) > 0, N
ij
=
n
i
n
j
.
Приведем явный вид функций R
α
(β; x
2
, y
2
; λ) , α = t, n, c для
трехслойной геометрии и y
2
, x
1
:
R
t
= e
p
1
(x
2
d)
µ
e
p
2
y
2
+
1
R
t
32
e
p
2
y
2
1
T
t
12
F
t
µ
R
t
21
+
1
R
t
12
e
p
2
d
,
R
n
= e
p
1
(x
2
d)
N
2
21
e
p
2
y
2
µ
e
p
2
d
+ Λ
n
33
e
p
2
d
F
n
+ e
p
2
d
+
+e
p
1
(x
2
d)
N
2
21
e
p
2
y
2
e
p
2
d
(1 + Λ
n
11
)
F
n
,
R
c
= e
p
1
(x
2
d)
¡
e
p
2
y
2
C
1
+ e
p
2
y
2
C
2
¢
,
104                                                  Волновод в плоско-слоистой среде

                                   µ           ¶µ                ¶
                                         p3                 p1
          Rn1 (β, λ) =    Rn2 (β, λ)
                                = 1−        2      1−          2   ,
                                       p2 N32            p2 N12
                       µ           ¶µ            ¶
                             p 3           p 1
          Rn3 (β, λ) = 1 +       2   1−        2   ,
                           p2 N32        p2 N12
                       µ           ¶µ            ¶
                             p 3           p 1
          Rn4 (β, λ) = 1 −       2    1+       2   e2p2 d ,
                           p2 N32        p2 N12
                                ¡            ¢
                                           2 µ            ¶µ                   ¶
            1           2p2 d 2   1 −   N 23          p1                p1
          Rc (β, λ) = e                          1+            1−           2
                                     p2               p2             p2 N12
                                ¡         2 µ
                                             ¢                 ¶µ              ¶
                              2   1 −   N 21             p 3              p  3
                     − e2p2 d                   1+           2      1−           ,
                                    p2                p2 N32              p2
                                ¡            ¢
                                           2 µ            ¶µ                   ¶
                              2   1 −   N 23          p 1               p 1
          Rc2 (β, λ) = e2p2 d                    1−            1+           2
                                     p2               p2             p2 N12
                                ¡         2 µ
                                             ¢                 ¶µ              ¶
                              2   1 −   N 21             p 3              p  3
                     − e2p2 d                   1−           2      1+           ,
                                    p2                p2 N32              p2
                         ¡          2 µ
                                       ¢             ¶µ                ¶
                       2   1  −  N  23           p 1             p 1
          Rc3 (β, λ) =                      1−            1−         2
                              p2                 p2            p2 N12
                                ¡         2
                                             ¢ µ          ¶  µ                 ¶
                              2   1 −   N 21          p 3              p 3
                     − e2p2 d                   1+             1+           2    ,
                                    p2                p2             p2 N32
                          ¡         2 µ
                                       ¢             ¶µ                 ¶
                        2   1 −  N  23           p 1              p 1
        Rc4 (β, λ) =                       1+             1+          2    e4p2 d
                              p2                 p2             p2 N12
                                ¡         2
                                             ¢ µ           ¶  µ               ¶
                              2   1 −   N 21           p 3              p 3
                    − e2p2 d                     1−             1−          2    ,
                                    p2                 p2             p2 N32
                 q                                                         ni
           pj = λ2 + β 2 − k 2 n2j , Re (pj ) > 0, Nij = .
                                                                           nj
   Приведем явный вид функций Rα (β; x2 , y2 ; λ) , α = t, n, c для
трехслойной геометрии и y ∈ Ω2 , x ∈ Ω1 :
                        µ                         ¶            µ               ¶
                                         1               1                  1
    Rt = e−p1 (x2 −d) e−p2 y2 + t ep2 y2                t    t
                                                                   t
                                                                 R21   + t e p2 d ,
                                        R            T12 F                R12
                                    µ −p322 d                         ¶
                                       e       + Λn33 ep2 d
    Rn = e−p1 (x2 −d) N21  2 p2 y 2
                             e                               + e−p2 d +
                                               Fn
                                                      n
               −p1 (x2 −d) 2 −p2 y2 p2 d (1 + Λ11 )
            +e            N21 e         e                  ,
                                                 Fn
                        ¡                          ¢
    Rc = e−p1 (x2 −d) ep2 y2 C1 + e−p2 y2 C2 ,