Курсовая работа: Плоскі діелектричні хвилеводи для ТІ поляризації

За умови, що кут падіння перевершує критичне значення

Представлене вираженням .

Якщо , те, так що напрямок поширення світла відносно до поверхні першого розділу. Якщо перевищує 90, світло не входить у друге середовище. Все світло відбивається назад у перше середовище, і ми говоримо про повне внутрішнє відбиття.

Але електромагнітне поле не дорівнює нулю в другому середовищі, відсутній лише потік енергії через границю. Якщо у фазовому множнику минулої хвилі покладемо:

і

те одержимо

Це вираження описує неоднорідну хвилю, що поширюється уздовж поверхні роздягнула в площині падіння й міняється експоненціальне зі зміною відстані від цієї поверхні.

Залежність амплітуди електричного вектора від кута падіння, для двох випадків. Перший випадок: падіння з більше щільного середовища в менш щільну; другий випадок: падіння з менш щільного середовища в більше щільну.

Для випадку n=1,6

Видно, що при 38 градусах (критичний кут) енергія не проходить у друге середовище.

Для випадку n=0.625

Чітко видний кут Брюстера (62 градуса). Із графіка видно, що відсутній R пара. Електричний вектор відбитої хвилі не має тридцятилітньому в площині падіння.

7. Рівняння, що описують поширення електромагнітних хвиль у плоскому оптичному хвилеводі

У даній роботі розглядається ТІ поляризацію. Її відмінність від ТМ полягає в тім, що в ТІ хвилях електричний вектор лежить у площині падіння.

У пасивних оптичних хвилеводах відсутні сторонні струми й заряди, і рівняння Максвелла, як говорилося на початку, мають нульову праву частину. Уважаючи, що електромагнітне поле змінюється в часі за гармонійним законом, тобто

, .

Рівняння Максвелла для комплексних амплітуд можна записати так:

(31)

(32)

і абсолютної діелектричні й магнітні проникності середовища.

Розглянемо плоский хвилевід.

Цей хвилевід утворений плоскою діелектричною плівкою, вона однорідна в напрямках X і Y. У напрямку Z хвилевід неоднорідний. Якщо розглядати ТІ хвилі, то

.

Покладемо для визначеності, що хвиля поширюється уздовж осі Y.

Одержали співвідношення, що виражають зв'язок між E і H компонент: