Операторы эволюции электромагнитных волновых пучков в бианизотропных волокнах : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук : 01.04.02 : 09.06.2006 / Новицкий Андрей Викторович; Институт физики им. Б. И. Степанова Национальной академии наук Беларуси.

Abstract

Целью диссертационной работы является разработка операторного метода нахождения решений уравнений Максвелла для электромагнитных волн в цилиндрических структурах; в ковариантном виде определение основных характеристик мод; описание распределения поля и состояния поляризации цилиндрических пучков в плоскослоистых бианизотропных средах; исследование свойств собственных мод двуслойных и многослойных волокон, характеризующихся отрицательным показателем преломления. Операторный метод распространен на описание электромагнитных волн в многослойных бианизотропных волокнах. В рамках данного метода получены дисперсионные уравнения, и изучены поляризационные и энергетические характеристики мод волокна. Предложен и применен тензорный подход для описания пространственной эволюции векторных цилиндрических пучков в сложных средах (анизотропных, биизотропных, бианизотропных). Найдены новые, выраженные посредством функций Бесселя дробного порядка, решения уравнений Максвелла для пучков в анизотропных средах. Получены операторы отражения и пропускания векторных бесселевых пучков границами плоскослоистых бианизотропных сред. Впервые исследовано распространение направляемых мод в двуслойных и многослойных волокнах с отрицательным показателем преломления. Обнаружено существование медленных мод, установлены условия идеального фазового согласования медленных TE и TM мод, условия существования TEM волн и мод с положительным, отрицательным и нулевым потоком энергии. Разработанный операторный подход применим для прикладных расчетов, касающихся распространения электромагнитных волн в сложных цилиндрических структурах. Результаты работы представляют интерес для специалистов в области теории волноводов, интегральной оптики, волоконно-оптических систем связи.