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fiches:optique_guidee

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Ligne 7: Ligne 7:
   * approximation de guidage faible $\Delta = \frac{n_1-n_2}{n_1} \simeq 0 $   * approximation de guidage faible $\Delta = \frac{n_1-n_2}{n_1} \simeq 0 $
   * résolution graphique pour les modes propageants ​   * résolution graphique pour les modes propageants ​
 +  * notations normalisées
 +    * $ u = \alpha d/2 $ constante de propagation transverse réduite
 +    * $ v = \kappa d/2 $ coefficient d'​extinction réduit
 +    * $ V = k_0 d \sqrt{n_1^2-n_2^2} $ fréquence réduite
 +      * $ u^2 + v^2 = (V/2)^2 $
 +  * condition de guidage $ k_0^2n_2^2 < \beta < k_0^2n_1^2 $
 +
 +Les équations de Maxwell en tenant compte des invariances donnent les résultats TE et TM. Les ondes guidées sont une combinaison de ces solutions (ne sont pas TEM).
 +
 +==== Modes guidés TE ====
 +
 +Si la condition de guidage est satisfaite, les équations de propagation s'​écrivent : 
 +$$ \text{pour } |x| < d/2, \quad \frac{d^2E_y}{dx^2}+\alpha^2E_y=0,​ \quad \text{avec } \alpha^2 = k_0^2n_1^2-\beta^2 > 0 $$
 +$$ \text{pour } |x| > d/2, \quad \frac{d^2E_y}{dx^2}-\kappa^2E_y=0,​ \quad \text{avec } \kappa^2 = \beta^2 - k_0^2n_2^2 > 0 $$
 +
 +Les solutions physiques sont :
 +$$ \text{pour } |x|<d/2 \quad E_y(x)=A\cos\alpha x + B\sin\alpha x $$
 +$$ \text{pour } x>d/2 \quad E_y(x) = D\exp -\kappa x $$
 +$$ \text{pour } x<-d/2 \quad E_y(x) = C\exp \kappa x $$
 +
 +=== Solutions symétriques [antisymétriques] ===
 +Pour un guide d'onde plan, les solutions symétriques [antisymétriques] ont des solutions si $u\tan u=\sqrt{(V/​2)^2-u^2}$,​ [$-u\cot u=\sqrt{(V/​2)^2-u^2}$ ]
 +
 +==== Approximation de guidage faible ====
 +
 +L'​approximation de guidage faible peut être faite quand les indices des deux milieux mis en jeu sont proches. Le paramètre de guidage $\Delta$ peut être approché en $ \Delta = \frac{n_1^2 - n_2^2}{2n_2^2} \simeq \frac{n_1-n_2}{n_2}$. De plus, le nombre de modes doit être faible, donc la fréquence réduite aussi.
 +
 +Dans cette approximation,​ les modes sont polarisés linéairement et TEM.
fiches/optique_guidee.1457858258.txt.gz · Dernière modification: 2016/11/09 15:53 (modification externe)