電磁気学特論(SPM)
第4章 電磁波の輸送
モアレの原理
縞模様はゆっくり横に動いているが,重なり合った部分の濃淡は速い速度で下に動く.物理的実体が動く速さと,ある「パターン」が動く速さが一致しない例として取り上げた.電磁波の位相速度と群速度の関係もこれに例えることが出来る.
平行平板導波路のTEモード
m=1のモード
m=2のモード
m=3のモード
群速度の概念をうなりで理解する
ω=1.0, β=1.0の波と,ω=1.1, β=1.2の波を合成したうなり.dω/dβ<ω/β.
元データ
ω=1.0, β=1.0の波と,ω=1.2, β=1.2の波を合成したうなり.dω/dβ=ω/β.
元データ
ω=1.0, β=1.0の波と,ω=1.3, β=1.2の波を合成したうなりdω/dβ>ω/β.
元データ
dω/dβは,上から順番に0.5,1.0,1.5となる.うなりの進行速度がdω/dβに比例して大きく異なることに注意.
(参考: ω=1.0, β=1.0の進行波の速度)
矩形導波路のモード
色が赤いほど電界,磁界強度が強い.矢印は電界,磁界の方向を示す.色が赤いのに矢印が無いところは,ベクトルがz方向(紙面奥行き)に向いている.
光ファイバーのLPモード
上下に振動する膜のように表現されているが,これは表現手段の限界から来るもので,あくまで電界ベクトルは断面に平行な,一定方向を向いた直線偏光であることを意識しよう.
LP11
LP02
LP32