Главная > Дифракция и волноводное распространение оптического излучения
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

6.4.1. Дифракция на круговом диэлектрическом цилиндре

Покажем теперь, как можно решить интегральное уравнение (6.4.2) для кругового диэлектрического цилиндра, освещаемого -волной (т. е. поляризованной параллельно оси цилиндра). В этом случае поле удобно представить в виде совокупности цилиндрических волн (см. разд. 4.11). Предположим без потери общности, что падающее поле имеет вид плоской волны, распространяющейся в направлении т. е. перпендикулярно оси у. Полученные результаты можно обобщить на случай наклонного падения, заменяя волновое число вне цилиндра на а внутри цилиндра — на где угол между осью у и направлением распространения волны, а получаемые результаты справедливы для -полей [вместо ТЕ(ТМ)-полей] (см. гл. 8 настоящей книги).

В рассматриваемом случае поле внутри цилиндра можно записать в виде (см. разд. 4.11)

где обобщенный комплексный показатель преломления.

Используя теорему сложения Графа для цилиндрических функций (см. задачу 4.8) при разложим ядро интегрального уравнения в ряд по цилиндрическим функциям

После подстановки правых частей выражений (6.4.6) и (6.4.7) в уравнение (6.4.2) мы имеем

где ряд представляет падающую плоскую волну [см. выражение (4.11.12)], а

Учитывая соотношение

нетрудно получить, что

где масштабный параметр,

В соответствии с (6.4.8) поле снаружи диэлектрика представляет собой суперпозицию цилиндрических волн с весовыми коэффициентами которые в данном случае можно рассматривать как коэффициенты отражения от цилиндра парциальной волны. Коэффициенты нетрудно вычислить в предположении о непрерывности функции при переходе через границу цилиндра. При этом мы имеем

Таким образом, выражая коэффициенты в виде функции от и учитывая соотношение получаем следующее выражение:

где логарифмическая производная, а

В частности, для вещественных абсолютное значение функции равно единице. Заметим далее, что выражение (6.4.14) определяет как функцию в общем случае комплексного параметра В результате такого искусственного расширения появляется возможность использовать преобразование Ватсона, если рассеянное поле при этом представить в виде парциальных волн (см. работу Ньютона [17], указанную в литературе к гл. 4).

Приведенное выше рассмотрение можно обобщить на случай -волны. При этом получаем следующее выражение:

где

Предельный случай, соответствующий металлическому цилиндру, можно получить, положив При этом выражения для принимают более простой вид:

где функция заменена ее асимптотическим выражением.

Из приведенных выражений следует, что коэффициент отражения для цилиндрической волны сильно зависит от поляризации. Действительно, когда значение функции достигает максимума, становится очень большим, а незначительным, и наоборот, при минимальном достигает максимального значения Это свойство можно использовать для создания поляризатора. Например, поляризующими свойствами будет обладать система, состоящая из большого числа равноотстоящих параллельных проволочек. Периодическая

структура в данном случае как бы усиливает поляризационные свойства каждой проволочки. Такие поляризаторы успешно применяются в дальнем ИК-диапазоне.

1
Оглавление
email@scask.ru