圓柱型負(fù)折射率介質(zhì)波導(dǎo)的模式特性研究.pdf

1、本文主要研究由負(fù)折射率材料構(gòu)成的芯層、常規(guī)介質(zhì)作為包層的圓柱型介質(zhì)波導(dǎo)中電磁波傳輸?shù)哪Ｊ教匦浴?首先從圓柱型負(fù)折射率介質(zhì)波導(dǎo)的模式特性研究理論基本方程(麥克斯韋方程)出發(fā)推導(dǎo)得到圓柱型負(fù)折射率介質(zhì)波導(dǎo)中的模式色散方程，并進(jìn)而推導(dǎo)出該圓柱型結(jié)構(gòu)中各模式的模場條件方程式。 其次利用MATLAB編程計算得到負(fù)折射率圓柱型介質(zhì)中各模式由介質(zhì)參數(shù)決定的模式色散特性曲線(即歸一化傳播常數(shù)-β與電磁波頻率f的關(guān)系曲線)，并對色散曲線進(jìn)

2、行分析討論，得出負(fù)折射率介質(zhì)圓柱型結(jié)構(gòu)的芯層區(qū)中各模式的奇異特性，如完美的TE和TM模的相匹配特性等。推導(dǎo)并數(shù)值計算得到單一頻率條件下的負(fù)折射率介質(zhì)芯層中各模式依賴于芯層半徑的傳輸特性。通過分析其模式色散方程，得出在滿足μr1εr1=μr2εr2前提下，當(dāng)｜εr1｜=εr2，｜μr1｜=μr2時，TEM模存在。對TEM模的場量分析得到，在芯層中TEM模是右旋圓極化的，而在包層中TEM模是左旋圓極化的。通過對芯層和包層中TEM模的電磁能量