Оптика и квазиоптика СВЧ. Молотков Н.Я - 141 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 203
Анизотропия диэлектрических свойств слоистой структуры возникает из-за различия граничных условий
для векторов
E
и
D
электрического поля при переходе поверхностей между листами диэлектрика и воздуш-
ными зазорами. Примем за главную "оптическую" ось слоистой структуры направление, перпендикулярное лис-
там органического стекла, т.е. направление, совпадающее с осью
z (рис. 203). Электромагнитная волна, электриче-
ский вектор
E которой составляет с главной осью z произвольный угол α, распадается в слоистой диэлектриче-
ской структуре на две волны: обыкновенную волну
о
E и необыкновенную
e
E с взаимно перпендикулярными
линиями поляризации.
1. Предположим, что в слоистой диэлектрической структуре вдоль её листов распространяется плоская
электромагнитная волна, электрический вектор
о
E которой параллелен оси х (рис. 203). Так как в данном слу-
чае электрический вектор
о
E этой волны перпендикулярен к главной оси z слоистой диэлектрической структу-
ры, то волна, распространяющаяся в ней, является обыкновенной волной. Если размеры листов оргстекла дос-
таточно велики, а величины
d
1
и d
2
малы по сравнению с λ, то электрическое поле в листах и между ними мож-
но считать однородным. Учитывая, что тангенциальная составляющая электрического вектора
о
E
должна быть
непрерывной на границах раздела сред, значение вектора
E внутри листов и между ними должно быть одина-
ково. Следовательно,
о11
ED ε= и
о22
ED ε= , где
1
ε
и
2
ε
– диэлектрические проницаемости соответственно
органического стекла и воздуха. Среднее значение вектора электрического смещения, полученное усреднением
по всему объёму структуры, равно
о
21
2211
21
2211
E
dd
dd
dd
DdDd
D
+
ε+ε
=
+
+
= . (4.5.3)
Следовательно, для обыкновенной волны, распространяющейся перпендикулярно главной оси структуры,
её эффективная диэлектрическая проницаемость равна
21
2211
dd
dd
E
D
x
+
ε+ε
==ε
. (4.5.4)
Если толщина листов органического стекла равна величине воздушных зазоров (d
1
= d
2
), то согласно
(4.5.4) имеем
2
21
ε+ε
=ε
x
. (4.5.5)
Так как электромагнитные свойства слоистой структуры одинаковы вдоль осей
x и y, то
2
21
ε+ε
=ε=ε
xy
. (4.5.6)
Для обыкновенной волны, вектор
о
E которой всегда перпендикулярен к главной оси структуры, незави-
симо от направления её распространения, должны выполняться указанные граничные условия (непрерывность

Страницы