Курсова робота з тими:
плоскі діелектрічні хвілеводі
для ТІ полярізації
Зміст
Введення
1. Змінне електромагнітне поле в однорідному середовіщі або вакуумі
2. Параметри середовища
3. Граничні умови
4. Формули Френеля
5. Відбівна ї Пропускна здатність. Кут Брюстера
6. Повне внутрішнє відбіття
7. Рівняння, что опісують Поширення електромагнітніх ХВИЛЮ у плоскому оптичні хвілеводі
8. Дісперсійні рівняння трішарового діелектрічного хвілеводу
Висновок
Список літератури
Введення
У работе поставлені Завдання Вивчення принципом роботи тонких діелектрічніх хвілеводів. Для цього нужно намалюваті картину Поширення ХВИЛЮ у хвілеводі. Альо до цього нужно вивчити Самі електромагнітні Хвилі, їхньої Властивості (тоб поводження ХВИЛЮ на границях розділу), окремі випадка (Такі як геометрична оптика ї рівняння Френеля). І потім вже приступитися до РОЗГЛЯДУ питання Поширення електромагнітніх ХВИЛЮ у тонкому хвілеводі. Тонко плівковій хвілевід являє собою Нанесення на підложку смужка тонкої плівкі, Показник переламаним Якої больше сертифіката № переламаним підложкі.
1. Змінне електромагнітне поле
Запішемо систему рівнянь Максвелла для однорідного поля або вакууму:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
Если в просторі відсутні Струмило ї заряди, то рівняння
(1) і (2) переходять до увазі:
і.
Тепер беремо до уваги, что й - постійні, повну систему можна записатися так:
(7)
(8)
(9)
(10)
, (11,12)
Діференціювавші (7) за, маємо:
(13).
З Огляду на одному рівняння, одержуємо:
(14)
Тому що, ті.
Звідсі маємо:
(15)
- це Хвильового рівняння, что опісує Поширення ХВИЛЮ Зі швідкістю.
Рішення цього рівняння запісується найбільше просто випадка, коли поклади позбав Від і. Тоді рівняння зводіться до Наступний:
В
зробимо заміну змінніх І, відповідно до Якої
,
одержимо:
(16).
Робимо Висновок, что загальне решение має вигляд:
,
де й довільні Функції. Це суперпозіція двох збурювань, что пошірюються Зі швідкістю.
Тепер урахуємо, что діелектрічна ї магнітна пронікності - це комплексні величин:
(17)
(18)
означати
І,
де, - вектор щільності електричного Струму, де - сумарна щільність об'ємного заряду в досліджуваному об'ємі. Тимчасова залежність можна представіті у вігляді експоненті. Тоді Диференціальні рівняння для E и H приймуть вигляд:
В В
Або
В
,
де - комплексна діелектрічна пронікність, что враховує ЕФЕКТ розсіювання.
Здобули ще Одне Хвильового рівняння, у скалярному віді. Его решение буде мати вигляд:, де - комплексна Постійна Поширення, а k - одінічній вектор у Напрямки пошіренні Хвилі. Дійсна частина постійної Поширення являє собою коефіцієнт поглинання по амплітуді, а удавана частина - модуль Хвильового вектора.
У випадка плоскої Хвилі Вектори E, H, k ортогональні ї відношення модулів векторів E, H:
В
є характеристичностью хвильовий імпеданс. br/>
2. Параметри середовища
При опісі Поширення Хвилі в середовіщі, крім и часто Використовують Другие параметри, Наприклад: - довжина Хвилі у вакуумі, что відрізняється від - довжина Хвилі в середовіщі. - Показник переламаним в середовіщі.
3. Граничні умови
Віходячі з умів Максвелла в інтегральній ФОРМІ, можна візначіті умови для векторів E, D, H, B на границі роздягнула двох СЕРЕДОВИЩА, з різнімі й.
(19)
(20)
(21)
(22)
Де індексом i позначені Частки векторів, дотічні до поверхні роздягнула двох СЕРЕДОВИЩА 1 і 2. А індексом n - Частки нормальні до цієї поверхні. Величина J - щільність Поверхнево струмів провідності, а - щільність електричних зарядів, причому в тихий випадка, Які ми будемо розглядаті, смороду дорівнюють нулю. Цього ж рівняння можна представіті у векторній ФОРМІ, ЯКЩО ввести в Розгляд одінічній вектор нормалі до границі роздягнула.
У такий способ:
В
4. Формули Френеля
Нехай А - Амплітуда електричного вектора поля падаючої Хвилі. Будемо вважаті ее комплексною величиною з фазою, рівної постійної Частини аргументу хвільової Функції. Змінна ее частина має вигляд:
В
Тепер розкладемо вектор на паралельних ї перпендикулярних трідцятілітні:
В
Компоненти магнітного вектора Прок...
