Мода (оптика)

Мода — це картина поля хвиль електромагнітного випромінювання, що поширюються. Електромагнітні моди аналогічні нормальним коливанням в інших системах, таких як механічні системи.

Класифікація

Моди поділяються на:

• Моди вільного простору
  • Плоскі хвилі, хвилі, в яких електричне та магнітне поля одночасно ортогональні напрямку руху хвилі. Це хвилі, які існують у вільному просторі далеко від будь-якої антени.
• Моди в хвилеводах і лініях передачі
  • ^[en], моди, що мають принаймні електричне поля або магнітне поля повністю в напрямку поперечному напрямку хвилі.
    • Поперечна електромагнітна мода (TEM), як і у пласкій хвилі у вільному просторі, і електричне поле, і магнітне поле є повністю поперечними. Поперечні електричні моди (TE), тільки електричне поле є повністю поперечним. Також позначаються як Н-моди, що вказує на наявність поздовжньої магнітної складової.
    • Поперечні магнітні моди (TM), лише магнітне поле є повністю поперечним. Також позначаються як Е-моди, що вказує на наявність поздовжньої електричної складової.
  • Гібридні електромагнітні (HEM) моди, де як електричне, так і магнітне поля мають компонент у поздовжньому напрямку. Вони можуть бути проаналізовані як лінійна суперпозиція відповідних мод TE і TM.
    • HE-моди, гібридні моди, в яких домінує TE-компонент.
    • EH-моди, гібридні моди, в яких домінує компонент TM.
    • ^[en]
      • Електричні повздовжні секційні моди (LSE), гібридні моди, в яких електричне поле в одному з поперечних напрямків дорівнює нулю.
      • Магнітні повздовжні секційні моди (LSM), гібридні моди, в яких магнітне поле в одному з поперечних напрямків дорівнює нулю.
• Моди в інших структурах
  • Моди Блоха, моди хвиль Блоха; вони трапляються в періодично повторюваних структурах.

Імена мод іноді мають префікс квазі-, що означає, що мода не зовсім чиста. Наприклад, мода квазі-ПЕМ має невелику складову поздовжнього поля.

Примітки

1. Connor, pp. 52-53
2. Chen, p. 550
3. Zhang & Lee, p. 294
4. Yang, p. 291
5. Edwards & Steer, pp. 123—124

Джерела

• Connor, F R, Wave Transmission, Edward Arnold, 1972 .
• Chen, Wai Kai, The Electrical Engineering Handbook, Elsevier, 2004 .
• Edwards, Terry; Steer, Michael, Foundations for Microstrip Circuit Design, Wiley, 2016 .
• Yang, Jianke, Nonlinear Waves in Integrable and Non-integrable Systems, Society for Industrial and Applied Mathematics, 2010 .
• Zhang, Kequian; Li, Dejie, Electromagnetic Theory for Microwaves and Optoelectronics, Springer, 2013 .