Расчет оптического смесителя с клиновидным зазором при нарушенном полном внутреннем отражении - page 5

Известно [1], что в высокочастотном приближении электромагнит-
ное поле (решение уравнеий Максвелла) в неоднородной среде до-
пускает использование лучевой конгруэнции. Несмотря на то, что при
этом понятие луча обобщаетcя, сохраняется важное свойство: локаль-
но в точке пересечения луча с границей раздела можно ввести фре-
нелевские коэффициентыотражения и преломления. Выделим произ-
вольный обобщенный луч в лучевой конгруэнции координатой
y
его
пересечения с границей I, т.е. введем
y
как параметр конгруэнции. Раз-
ные лучи в среде с коэффициентом преломления
n
2
имеют различный
ход
h
(
y
)
, зависящий от параметра луча:
h
(
y
) =
a
y
tg
α.
(11)
Отметим, что составляющие поляризационного вектора в среде с
коэффициентом преломления
n
2
изменяются от
u
0
,
v
0
на границе I
до значений
u
(
y, h
(
y
))
, v
(
y, h
(
y
))
на границе II. Связь между значе-
ниями поляризационого вектора для каждого луча на входе и выходе
средыс коэффициентом преломления
n
2
определяется матрицей пере-
хода:
u
0
v
0
=
m
11
m
12
m
21
m
22
u
(
y, h
(
y
))
v
(
y, h
(
y
))
,
(12)
где элементыматрицыследующие:
m
11
=
m
22
= cos
β, m
12
=
j
n
2
cos
θ
2
sin
β,
m
21
=
jn
2
cos
θ
2
sin
β,
β
=
n
2
cos
θ
2
h
(
y
)
.
(13)
Вид матрицыперехода совпадает с полученным в работе [2], так
как условия прохождения каждого луча из средыс
n
1
в среду с
n
2
через границу раздела не отличаются от анaлогичных условий в случае
падения плоской волнына слоисто-неоднородную среду. Отличием
является то, что в силу уравнений (6) имеем чисто мнимое значение
β
=
jk
2
γh
(
y
)
,
γ
=
n
1
n
2
sin
θ
1
2
1
. Это учтено в ПВО на входной поверх-
ности клина. Пеpеход к составляющим поляризационного вектора в
среде с коэффициентом преломления
n
3
осуществляется с помощью
граничных условий (10). Используя выражения (5a), (7) и (10), полу-
26 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2009. № 2
1,2,3,4 6,7,8,9
Powered by FlippingBook