С. Н. Куприянова
ЧИСЛЕННЫЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ
НЕЛИНЕЙНОЙ ЗАДАЧИ НА СОБСТВЕННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ
ДЛЯ НЕОДНОРОДНОГО ВОЛНОВОДА
Аннотация. <...> Разработаны и обоснованы два численных метода нахождения
собственных значений и соответствующих им собственных функций. <...> Результаты обобщены на случай неоднородного диэлектрического волновода кругового сечения с заполнением нелинейной средой, выраженной законом Керра. <...> Ключевые слова: неоднородный волновод, закон Керра, задача на собственные
значения, дисперсионные соотношения. <...> The results are generalized for the case of non-homogeneous dielectric waveguide of circular cross section filled with a dielectric exhibiting a local
Kerr-type nonlinearity. <...> Рассмотрим задачу о собственных волнах цилиндрического диэлектрического волновода. <...> Пусть все трехмерное пространство R3 заполнено изотропной средой без источников с диэлектрической проницаемостью
1 const . <...> В эту среду помещен цилиндрический диэлектрический волновод
неоднородного заполнения с образующей параллельно оси Oz и поперечным
2 <...> Пусть диэлектрическая проницаемость внутри цилиндра определяется по закону Керра [2]. <...> Требуется отыскать поверхностные волны, распространяющиеся вдоль
образующей волновода, т.е. собственные волны структуры. <...> Электромагнитное поле Е, Н удовлетворяет системе уравнений Максвелла
rot H iE ;
76 <...> (15)
Решение задачи будем искать в форме осесимметричных волн
E (, , z ) u (, )eiz , где γ – вещественная постоянная распространения
волны. <...> Условия сопряжения на поверхности волновода преобразуются к виду
E
0 и H z R 0 , что дает <...> Сформулируем теперь краевую задачу на собственные значения P ,
к которой свелась исходная задача о распространяющихся поверхностных
волнах цилиндрического волновода. <...> Требуется отыскать ненулевую, ограниченную и непрерывно-дифференцируемую на полубесконечном интервале 0 функцию u () и соответствующие собственные значения , такие
что u () удовлетворяет уравнениям (17) и (18), условиям сопряжения (19) и
условиям экспоненциального <...>