单模光纤定向耦合器的理論分析(英文)

本文应用弯曲光波导耙合系统中的广义耦合模方程来分析弯曲单模弱导光纤耦合结构,导出了在模式间的耦合系数、非正交系数及耦合功率式,与经典的耦合模理论相比较,本文提出的公式显得更精确,同时与实验结果一致。     

弯曲光波导的本地场理论

本文从弯曲光波导的本地正交弯曲坐标系出发,展开MaxweII方程组,并借助于函数变换和普通小参数展开法导出了在o(1/R)近似下的弯曲光波导的修正场本地方程及修正传播常数。以圆光纤为例,讨论了一阶近似本地场形式及基模场在最大值处的场位移。与一些文献作以比较,我们的计算与数值方法相一致。本理论的特点是利用相应直波导的已知场来构造弯曲光波导的本地场,故本理论适应于分析任意截面,亦满足于在弱导条件下的弯曲光波导。     

回旋速调管外接模式转换器研究

在模式耦合理论的基础上,详细讨论了8 mm高功率回旋速调管外接TE01~TE11模式转换器,采用波导轴线弯曲与波导半径渐变的结构和不同的相位重匹配技术进行优化分析,有效地抑制了寄生模式的转换,提高了输出模式转换效率,并得到了最优几何参量。     

弯曲平板介质波导的辐射损耗研究

从精确的弯曲平板波导的本地标量波方程出发,使用 WKB 漏模理论分析了波导中 TE 和TM 模的辐射损耗。这里考虑了介质波导由于弯曲而引起的传播常数的变化。本文的结果在一些有效的近似条件下,与目前现有的各种弯曲损耗公式相一致;而这些公式是采用完全不同的方法得到的。     

有限磁场下等离子体填充的波纹波导中波传播理论

给出了有限磁场下波在等离子体填充的波纹波导中传播的分析理论。推导出作为普遍严格公式的场分量的弗洛奎展式、本征值表达式以及色散方程。在某些特定情况下，详细讨论了波传输功率和耦合系数，这对于波纹结构的进一步研究非常有用。同时给出了初步的数值计算。其结果表明外加磁场的场强对波传播的色散特性有很大的影响从而影响了这类器件的性能。     

内开槽螺纹波导冷腔色散特性模拟研究

根据螺纹波导中模式间的耦合方程组及冷腔色散方程进行了数值计算,分析了2个模式的相互耦合机理。基于圆柱形波导中线性极化TE11模式存在极化简并的特性,将线极化TE11脉冲作为1个探针,采用粒子模拟软件对该腔体进行了3维冷腔模拟;并将模拟结果与数值计算结果进行了比较,两者基本一致。通过计算机模拟得出了混合模式的电场等位线分布图,结合色散方程数值计算分析了内开槽螺纹几何特性变化对波导色散特性的影响规律。     

Ge－Ag－Ni空心波导锥形耦合器

透镜耦合器的耦合系数对横向错位十分敏感，因而容易受震动等环境条件的影响。介绍了一种把ＣＯ２激光器的１０．６μｍ辐射耦合到Ｇｅ－Ａｇ－Ｎｉ空心波导的锥形耦合器，以及该耦合器的设计和制作，并对两种耦合器的耦合系数进行了对比分析。结果表明，在抗震和长期稳定性方面，锥形耦合器的性能优于透镜耦合器     

不均匀媒质填充矩形弯曲波导的研究(英文)

在圆柱坐标系中对径向不均匀媒质填充的矩形弯曲波导进行了研究。在截止频率上,波导中的电磁场可分解为E模和H模。利用摄动理论和低阶模近似,讨论了特征方程。研究表明,HE模和EH模在弱不均匀媒质和低阶模近似条件下是简并的。     

超导圆柱形波导的迈斯纳模式

本文采用超导体电磁理论和迈斯纳模式导出了超导圆柱形波导横电波的传输模式和表面超导电流分布。在超导波导中 ,传统的金属波导的边界条件已不再适用 ,必需利用迈斯纳模式加以修正。新的边界条件导致了这种波导中电磁模式的许多新的特性     

部分填充手征媒质的圆波导的截止频率

给出了部分填充手征煤质的圆波导的色散方程，研究了填充材料的电磁参数和尺寸对传播模式截止频率的影响，计算结果表明材料的电磁参数和尺寸可以在很大的范围内调节传播模式的截止频率．     

圆柱周期二维折皱波导的散射理论

以边界扰动源法对普遍的周期二维任意折皱圆柱波导对电磁导波的散射进行了理论研究。导出了关于ＴＥ波和ＴＭ波的完整的散射电磁场和Ｅｆａｇｇ散射条件的普遍在达式，并以任意一雏Ｚ向析皱作为例子，求得了其具体结果。所采用的边界扰动源法，在折皱为非渐变情况下，例如矩形拆皱，比耦合模理论更为优越。所得结果可以用来分析反射器、模式变换器以及光栅和选择性谐振腔等。     

分层介质中有垂直金属壁时电磁波的散射

过去在分析具有金属带的分层介质波导中波的传播问题时,常假设金属带平行于介质分界面,但在封闭式介质波导的侧壁或内部也常出现金属壁垂直于分界面的情况,因而对它的分析是研究介质波导的一个基本问题.本文以文献[1]为基础,证明在分层介质波导的垂直金属壁上不可能有模式间的耦合,并得出了这种情况下各模的横向传播常数表示式.文中还以H波导为例,说明这些结果的应用.     

一种新型圆形微屏蔽共平面波导的基本特性

提出了一种新型圆形微屏蔽—脊导体共平面波导。基于假设只有纯ＴＥＭ波传播和零色散的情况下，通过保角变换得到了特性阻抗和有效介电常数的闭合形式的解析表达式。这种新型波导大大降低了传统共平面波导和微带线的辐射损耗和信号线边缘的电流，并且不需要打孔或空桥接地     

H_(01)~○—H_(10)~□高功率定向耦合器的改进设计

提出了一种从圆波导 TE_(01)模到矩形波导 TE_(10)模的定向耦合器的设计方法。利用这种方法设计的用于高功率回旋速调管的-50dB 定向耦合器表明,改变矩形波导尺寸可以提高对圆波导 TE_(11)模的抑制度,而调整最后两个耦合孔的距离则可以优化方向性。     

外方内圆同轴线和矩形波导的耦合

本文敍述了外方内圆同轴线和矩形波导之间矩形槽孔或圆孔耦合的计算理论,利用所得公式,设计了两种单圆孔本征耦合器。实验结果和理论计算有良好的一致性。 单圆孔本征耦合器,由于其耦合度可以计算、结构紧凑和窄频带内良好的性能,特别适用于微波加热系统作监测耦合器。     

介质波导中非均匀性散射的T矩阵方法

采用广泛应用于波散射分析的T矩阵方法,研究了介质波导中导波与非均匀性的相互作用问题。原理上讲,文中的分析适用于任意结构的介质波导和任意形状的非均匀性。当介质波导为单模圆柱光纤而非均匀性为球形时,得到的HE_11模传输和反射系数的解析表达式与文献中应用体积分方程法所得到的结果完全一致。     

介质波导中非均匀性多散射的T矩阵公式

采用广泛应用于波散射分析的Ｔ矩阵方法，研究了介质波导中导波与多个非均匀性的相互作用问题。原理上讲，文中的分析适用于任意结构的介质波导和任意形状的非均匀性。当介质波导为单模圆柱光纤时，给出了由多个非均匀性所引起的ＨＥ＿（１１）模传输和反射系数的解析表达式，这些表达式为数值上研究非均匀性对光纤传输特性的影响提供了理论依据。