Д. В. Валовик, Ю. Г. Смирнов
О РАСПРОСТРАНЕНИИ СВЯЗАННЫХ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ТЕ- И ТМ-ВОЛН В ПЛОСКОМ
СЛОЕ С КЕРРОВСКОЙ НЕЛИНЕЙНОСТЬЮ1
Аннотация. <...> Исследуется распространение связанных ТЕ- и ТМ-волн в плоском нелинейном слое. <...> Показано,
что физическая задача сводится к нелинейной двухпараметрической задаче на
собственные значения для системы (нелинейных) обыкновенных дифференциальных уравнений. <...> Указаны интервалы локализации соответствующих парных собственных значений рассматриваемой нелинейной задачи. <...> Ключевые слова: связанные электромагнитные волны, уравнения Максвелла,
нелинейность Керра, двухпараметрическая задача на собственные значения. <...> It is shown that physical problem is reduced to a nonlinear twoparameter
eigenvalue problem for a system of (nonlinear) ordinary differential equations. <...> Key words: coupled electromagnetic waves, Maxwell’s equations, Kerr nonlinearity,
twoparameter eigenvalue problem. <...> Постановка задачи
Рассмотрим электромагнитные волны, проходящие через однородный,
изотропный, немагнитный диэлектрический слой. <...> Диэлектрическая проницаемость в слое зависит от электрического поля по закону Керра. <...> Везде ниже множители cos t и sin t будем опускать. <...> Поволжский регион
Электромагнитное поле E , H удовлетворяет уравнениям Максвелла
rot H iE , rot E iH ; <...> Кроме того, волны, распространяющиеся вдоль границы z раздела сред, гармонически зависят от z . <...> Оставаясь в рамках предположений и выводов, сделанных для ТЕ- и
ТМ-волн, в рассматриваемой структуре мы можем изучать связанное (одновременное) распространение ТЕ- и ТМ-волн в указанной структуре. <...> (3)
Тот факт, что возможно взять различные E и M для волн ТЕ- и ТМтипов, легко можно доказать, подставив поля (2) в систему Максвелла (1). <...> 1, при условии, что поля (2) удовлетворяют системе
уравнений Максвелла (1), соответствующим условиям сопряжения и условиям на бесконечности, а компоненты полей (2) имеют вид (3)1. <...> Условия сопряжения
Как известно (см., например, [4, 5]) касательные составляющие электромагнитного поля непрерывны на границе раздела сред, а нормальная составляющая <...>