简正模理论 传输模 2<n 雕落模 1>
一、简正模理论 传输模 <cmn 雕落模 >cmn e j z c − = − 2 1 2 0 z E e z c c − = − 2 1 2
简正模理论 注意到雕落模(也称截止模),它是一种快速衰减的 振荡模式。也就是说,在不同的κ,有同一相位 当然,雕落模式没有功率和能量传播。 当模式不同,但却有相同的k。,我们称为简并模式。 最后显示的是TEm和TMm是简并 Degeneration)的
注意到雕落模(也称截止模),它是一种快速衰减的 振荡模式。也就是说,在不同的z处,有同一相位。 当然,雕落模式没有功率和能量传播。 当模式不同,但却有相同的kc,我们称为简并模式。 最后显示的是TEmn和TMmn是简并(Degeneration)的。 一、简正模理论
二、TE10波单模存在条件 当b<时,m=1,n=0的λ最大。(或者说(最低) TE波称为矩形波导的主模(或者优势模),在 绝大多数传输的应用场合我们都希望只传输TE1波, 而其它模式都成雕落模而不传输。 TE1波单模存在条件是 (14-2) CIn <n<h 其中,m=2a,次最大的2将与之比值有关
二、TE10波单模存在条件 当b<a时,m=1,n=0的λc最大。(或者说f c最低) TE10波——称为矩形波导的主模(或者优势模),在 绝大多数传输的应用场合我们都希望只传输TE10波, 而其它模式都成雕落模而不传输。 TE10波单模存在条件是 cmn <<c10 其中,λc10=2a,次最大的λcmn将与a/b之比值有关。 (14-2)
二、TE10波单模存在条件 对于标准浪导 a/b≈22 (14-3) 在这种情况下 2a cn (14-4) m2+484n2 其中,m,n取任意正整数,显然,对式(14-4), 取m=2,n=0比mn=1,m=0的要大。因此,除TE1波 之外,第二模是20模 a<1<2a (14-5)
二、TE10波单模存在条件 对于标准波导 a / b 2.2 cmn a m n + 2 4 84 2 2 . a<<2a 在这种情况下 其中,m,n取任意正整数,显然,对式(14-4), 取m=2,n=0比n=1,m=0的λc要大。因此,除TE10波 之外,第二模是20模 (14-5) (14-4) (14-3)
二、TE10波单模存在条件 例1]BJ-100波导,axb=2.86×10.16mm2,求单模 传输的浪长范围和频率范围。 [解]已经知道单模传输条件是 <≤2≤2 cnn A=2a=4572mm A20=a=2286mm 01=2b=2032mm
二、TE10波单模存在条件 [例1]BJ-100波导,a×b=22.86×10.16mm2 ,求单模 传输的波长范围和频率范围。 [解]已经知道单模传输条件是 λcmn <λ<2a c a 10 = 2 = 45.72mm c20 = a = 22.86mm c b 01 = 2 = 20.32mm