波的传输方程
Ⅰ 光在光纤中传输的贝塞尔方程为什么需要满足驻波条件光纤中又是怎么形成驻波的呢
第一个问复题:
参考圆柱坐标制系,光纤中光场可以分为3个分量:
沿光纤轴分量,可以确定光在光纤中的轴向传播速度;
轴垂直的面上有两个分量:径分量和圆周分量(当然你也可以用直角坐标系去理解),径分量和圆周分量必须分别形成驻波才能传输,因为驻波是稳定的,节点静止不动,所以波形没有传播,能量以动能和位能的形式交换储存,亦传播不出去。否者光的能量会很快在光纤中消散。
径分量的驻波你可以理解为,在径向方向上电场(或磁场)有几个极值(就像弹簧驻波,有几个点振幅总是最大)圆周分量的驻波可以理解为,固定某个有极值的径长,然后旋转一周有几个极值。
第二个问题:
要形成“驻波”,光在径向方向来回反射一次之后,相位变化必须是2pi的整数,所以只有某些角度的光才能满足“驻波”条件。
Ⅱ 辐射传输方程的介绍
经积分运算可得电磁波辐射在介质中传输时的衰减方程,即辐射传输方程。它描述了辐射能在介质中传输过程、特性及其规律的数学方程。其中的指数项即为相应的透射率。
Ⅲ 传输线的方程
■ 低频电路中元件参数R、L、C集中在电阻器、电感器、电容器本身,电路导线视为理想导体: 无电阻无电感无电容分布,电路规律满足KCL和KVL方程。
■ 当电源频率提高后 (但还没有达到射频的频率),必须考虑均匀传输线的电阻和电感的分布~串联于传输线,还要考虑电导和电容的分布~并联于传输线,这种情况下必须用《均匀传输线方程》也称《电报方程》来解决电路问题。若均匀传输线无损耗,即串联电阻R=0,并联电导G=0,只存在串联参数L和并联参数C,此时均匀传输线方程又简化为《波动方程》: Utt—ω^2·Uxx=0,且ω^2=1/LC。均匀传输线总是双线结构。传输线上电流电压特征: 由于电源频率相当高,所以传输线上同一时刻各点的电流大小和方向均不相同,各点的电压也如此。
■ 如电源频率再提高以至于电磁波发射到自由空间,则传输线方程又不适用了,需要用麦克斯韦方程组求解问题。