Bends in optical dielectric guides

(в электронном виде)

Bends in optical dielectric guides
Авторы: E.A.J. Marcatili
Источник: Bell Syst. Tech.J., vol.48, No.7, pp.2103-2132 (1969)

Анализируется прохождение света через искривленный круглого или квадратного сечения волновод в приближенном виде. Мы различаем три области:
(1) Волноводы с маленьким поперечным сечением, подобно тонкой стеклянной полосе, окруженной воздухом - при толщине волновода порядка 1% от длины волны большая часть мощности проходит снаружи стекла; коэффициент затухания волновода на два порядка меньше, чем у стекла, а радиус закругления, при котором потери волновода удваиваются, будет порядка 10 тыс. длин волн.
(2) Волноводы со средним поперечным сечением для интегральной оптики - размером порядка нескольких микронов и могут поддерживать одну моду или с изгибами с низкими потерями и с маленьким радиусом, или петли с высоким Q, полезные для фильтров. Значения Q  порядка 10 в 8 степени теоритически достижимы в петлях с радиусом от 0.04 до 1 мм, если разница в показателях преломления между волноводом и окружающей средой от 0.1 до 0.01.
(3) Волноводы с большим поперечным сечением - они многомодовые и используются в волоконной оптике. Преобразования к модам более высоких порядков оказались более значительными, чем излучательные потери на закруглении.

1. Введение
2.. Формулировка проблемы граничных значений
  2.1 Е11x - мода
  2.2. T11у - мода
3. Обсуждение и примеры
  3.1 Волноводы тонкие или с низкими потерями
  3.2 Волноводы среднего размера для интегрально-оптических схем
  3.3 Большие волноводы для волоконной оптики
Приложение. Анализ полей в закругленном волноводе