Исследование фокусирующих, волноведущих и нелинейных высокочастотных устройств на основе фотонных кристаллов численно- аналитическими методами интегральных уравнений электродинамики Донец Игорь Владимирович

brief description

Донец, Игорь Владимирович.
Исследование фокусирующих, волноведущих и нелинейных высокочастотных устройств на основе фотонных кристаллов численно- аналитическими методами интегральных уравнений электродинамики : диссертация ... доктора физико-математических наук : 01.04.03 / Донец Игорь Владимирович; [Место защиты: ФГАОУ ВО «Южный федеральный университет»]. - Ростов-на-Дону, 2020. - 378 с. : ил.
Оглавление диссертациидоктор наук Донец Игорь Владимирович
Постановка задачи
Дифракция ТЕМ-волны на закорачивающем цилиндре произвольной формы, расположенном в полосковой и в несимметричной полосковой линиях
Матрицы рассеяния штырей в послосковой и несимметричной полосковой линиях
Электродинамический анализ волновода из двумерных проводящих цилиндров
Постоянные распространения и матрицы рассеяния открытого конца интегрированного в подложку волновода
Исследование тел вращения произвольного поперечного сечения
Исследования внутренней сходимости решения статической задачи
Дифракция на проводящей сфере, расположенной в ТЕМ - волноводе
Постановка задачи
Метод решения. Повышение эффективности метода
Определение поля на большом удалении от сферы
Диаграммы направленности и поперечники рассеяния экранированных сфер
Выводы
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ФОТОННЫХ КРИСТАЛЛОВ, СОСТАВЛЕННЫХ ИЗ ОДИНАКОВО ОРИЕНТИРОВАННЫХ ЛИБО ПОЛЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ, ЛИБО СПЛОШНЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
ЦИЛИНДРОВ КОНЕЧНОЙ ДЛИНЫ
Постановка задачи
Исследование собственных волн и относительных проницаемостей 3d фотонных кристаллов, составленных из полых металлических цилиндров
Методы исследования. Решение интегрального уравнения для задачи распространения электромагнитной волны в трехмерной периодической
структуре
Исследование внутренней сходимости решения
2
Решение задачи дифракции плоской электромагнитной волны на слое идеально проводящих полых цилиндров
Экстракция параметров - эффективной диэлектрической и магнитной
проницаемостей
Первый способ
Второй способ
Результаты исследования собственных волн и относительных проницаемостей 3d фотонных кристаллов составленных из металлических цилиндров
Дисперсионные кривые при изменении размеров цилиндров
Обсуждение результатов
Дисперсионные кривые при изменении периодов структуры
Дисперсионные кривые структуры, содержащей несколько цилиндров в
элементарной ячейке фотонного кристалла
Результаты экстракции относительных диэлектрической е и магнитной
проницаемостей /
Изучение полос непрозрачности ФК, составленного из металлических цилиндров
Обсуждение результатов для собственных волн в фотонных кристаллах составленных из полых металлических цилиндров
Анализ собственных волн в фотонном кристалле, составленном из диэлектрических цилиндров конечной длины
Постановка задачи
Методы анализа. Метод интегро-дифференциального уравнения для ФК из
диэлектрических цилиндров конечной длины
Дисперсионные зависимости фотонных кристаллов и верификация
полученных результатов
Исследование влияния формы поперечного сечения диэлектрического
цилиндра на полосу непрозрачности ФК
Исследование влияния длины воздушных цилиндрических отверстий в
ФК и зазора между их торцами на полосу непрозрачности ФК
Исследование влияния направления распространения волны на полосу непрозрачности ФК
Выводы
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛАНАРНЫХ СТРУКТУР ОБРАЗОВАННЫХ ПЕРИОДИЧЕСКИМИ ЩЕЛЯМИ И ПОЛОСКАМИ, РАСПОЛОЖЕННЫМИ НА СЛОИСТОЙ ПОДЛОЖКЕ
3
Постановка задачи
Формулировка и решение задачи
Результаты расчетов дисперсионных кривых и резонансных частот планарных структур
Выводы
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ФОКУСИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ МАЛЫХ РАЗМЕРОВ
Постановка задачи
Анализ и синтез цилиндрического неоднородного диэлектрического фокусирующего устройства (ФУ)
Методы анализа цилиндрического неоднородного диэлектрического
фокусирующего устройства (ФУ)
Метод разделения переменных для ФУ с круглым поперечным сечением.

Метод интегрального уравнения для фокусирующего устройства со
сложным поперечным сечением в виде сектора круга
Метод интегрального уравнения для диэлектрического сектора в
диэлектрической трубе
Метод разделения переменных для анализа антенных систем, помещенные в диэлектрическую трубу
Основные результаты исследований цилиндрических линз
Исследование цилиндрической линзы Люнеберга
Линза Люнеберга при различных материалах, заполняющих ее
Исследование фокусирующих свойств чисто диэлектрической линзы
Люнеберга
Синтез цилиндрического фокусирующего устройства с круговым
поперечным сечением
Синтез фокусирующего устройства со сложным поперечным сечением в
виде кругового сектора
Анализ ФУ в виде однородного кругового диэлектрического цилиндра,
помещенного вблизи двух поляризационной антенны
Экспериментальная проверка фокусирующих устройств
Обсуждение результатов по фокусирующим свойствам цилиндрических линз
Эффективный электродинамический анализ трехмерных диэлектрических линз малых размеров
Постановка задачи
Формулировка задачи
Внутренняя сходимость методов анализа трехмерных линз малых размеров

Внутренняя сходимость метода для сферического представления
функции Грина
Внутренняя сходимость метода для цилиндрического представления
функции Грина
Исследование фокусирующих свойств трехмерных линз малых размеров

Создание с помощью собирающей линзы однородного поля плоской волны
Выводы
ГЛАВА 5. АНАЛИЗ ДИФРАКЦИИ ПЛОСКОЙ МОНОХРОМАТИЧЕСКОЙ ВОЛНЫ НА НЕЛИНЕЙНЫХ ОДНОМЕРНЫХ ФОТОННЫХ КРИСТАЛЛАХ, А ТАКЖЕ НА НЕЛИНЕЙНОЙ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКЕ, РАСПОЛОЖЕННОЙ
НА МНОГОСЛОЙНОЙ ПОДЛОЖКЕ
Постановка задачи
Дифракция плоской монохроматической волны на нелинейных одномерных фотонных кристаллах
Решение нелинейной задачи. Метод возмущения
Функция Грина
Нелинейные коэффициенты отражения
Решение задачи отражения плоской линейно - поляризованной волны от
многослойного линейного изотропного диэлектрика
Результаты моделирования генерации нечетных гармоник для нелинейного фотонного кристалла
Анализ дифракции плоской монохроматической волны на нелинейной дифракционной решетке, расположенной на многослойной подложке -одномерном фотонном кристалле
Постановка задачи
Е - поляризация
Нелинейное решение методом возмущения
Н - поляризация
Нелинейное решение методом возмущения
5
Результаты моделирования генерации нечетных гармоник на нелинейной многослойной дифракционной решетке
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Введение