Решетки на диэлектрических слоях

Возвращение к теме плоских ленточных решеток обусловлено желанием представить в одном издании целостную картину процессов, сопровождающих дифракцию волн на периодических решетках. Кроме того, с освоением новых диапазонов длин волн, появлением новых материалов открываются реальные перспективы эффективного практического использования структур, представлявших ранее чисто теоретический интерес. Так, например, если сравнивать плоские ленточные решетки на диэлектрических слоях и решетки из металлических брусьев с диэлектрическим заполнением, то при примерно одинаковых в количественном и качественном отношениях электродинамических характеристиках первые намного технологичнее в диапазоне длин волн меньше одного сантиметра. [c.38]

Решетки на диэлектрических слоях [c.58]

Пусть решетка расположена в среде, состоящей из нескольких диэлектрических слоев, причем образующие их граничных плоскостей параллельны плоскости хОу. Если нормаль к фронту падающей на решетку плоской волны лежит в плоскости, перпендикулярной проводникам (т. е., если а = 0), то уравнения Максвелла по-прежнему допускают раздельное рассмотрение двух поляризаций а) случая, когда магнитное поле параллельно проводникам (Я-поляризация) и б) случая, когда вектор электрического поля параллелен проводникам (f-поляризация). Поляризации при наклонном падении разделяются и при наличии импедансных граничных условий на элементах решетки. В общем случае (а Ф 0) при падении на решетку с диэлектриком плоской электромагнитной волны определенной поляризации в прошедшем и отраженном полях возникают волны обеих поляризаций. [c.14]

Рассмотрим подробнее влияние некоторых из этих факторов на следующем примере [771. Пусть решетка, находящаяся на расстоянии hj от диэлектрического слоя (рис. 23), возбуждается плоской -поляризованной волной. Режим рассеяния характеризуется вектором Л , М , где N— число гармоник, распространяющихся в свободном пространстве, постоянные распространения которых не совпадают. В режиме 1,2 методом обобщенных матриц рассеяния без учета высших нераспространяющихся в диэлектрическом слое волн можно получить простые представления для комплексных амплитуд q и Ь . Их анализ показывает, что только при наличии связи между решеткой и слоем на высших нераспространяющихся [c.59]

Впервые с явлениями запирания диэлектрического слоя столкнулись при исследовании фазированных антенных решеток с диэлектриком в качестве обтекателя. Детальный анализ такого явления дан в [7]. Кроме того, на подобного рода эффекты обращалось внимание и в ряде других работ [69,217—222]. В частности, в [77] описывались особенности этого эффекта, возникающие при несимметрии возбуждения и решетки. В последнем случае, как и при Ф О, даже для нормального падения резонансы расщепляются на резонансы плюс и минус первой гармоники. [c.62]

Для диэлектрической решетки с вещественными Bj и несколько первых собственных значений задачи в диэлектрическом слое могут быть отрицательными [223, 246]. Каждому отрицательному собственному значению отвечают некоторые аналоги плоских волн, распространяющихся внутри диэлектрической решетки и переносящих энергию в положительном и отрицательном направлениях оси Oz. В том случае, когда внутри структуры распространяется только одна волна с индексом /п=0), зависимости ( OqI и bo i от параметров х, Н, е, 0 носят достаточно гладкий характер. Из рис. 51—53 видно, что, изменяя и либо h в этом диапазоне, получаем синусоидальную зависимость для I Во и I Ьо I При этом точки максимумов прохождения на рис. 51, б можно получить [c.100]

Обсудим вопросы проявления резонансов на флоке-волнах в конкретных ситуациях. Прежде всего укажем, что уравнение (2.56) с достаточной точностью описывает местоположение резонансов лишь при весьма слабой связи диэлектрического слоя и высших волн решетки, когда элемент связи (решетка) слабо возмущает соответствующее колебание резонатора. Если взаимодействие слоя и решетки учитывать по первой наиболее слабо затухающей высшей волне с номером q — —1 при ф > О и = 1 при Ф = О, то для резонанса полного отражения получим следующее условие [c.121]

К такому же расщеплению резонансов приводит и несимметрия периодической структуры, расположенной вблизи диэлектрического слоя. На рис. 66 представлены аналогичные рис. 65 зависимости для решетки из полуплоскостей. Под здесь понимается коэффициент прохождения по мощности в нулевую флоке-волну свободного пространства при падении из системы плоскопараллельных волноводов Ях-волн с линейным сдвигом фазы вдоль решетки (простейший случай ФАР [7]). Угол наклона плоскостей по отношению к нормали равен 1 з, приг)) = О решетка симметрична. [c.124]

Режимы резонансного полного отражения присущи не только решеткам волноводного типа. Ими обладают также другие периодические структуры, лежащие в (на) слоистой диэлектрической среде. В качестве примера можно привести двухслойную бесконечно тонкую ленточную решетку, разделенную слоем диэлектрика, рассматри- [c.127]

Структура волноводного излучателя представлена на рис. 5.5,6. Полотно решетки покрыто слоем диэлектрика толщиной ti с диэлектрической проницаемостью еь а в волноводы введены вставки толщиной t2 с диэлектрической проницаемостью ег, причем в раскрыве излучателя установлена тонкая металлическая диафрагма, определяемая размерами 01, аг, 1, 6г- [c.146]

Выше при описании дифракционных свойств ленточных решеток частично рассматривались резонансные явления в диэлектрических слоях, электродинамически связанных с близко расположенной периодической структурой (см. 4). Впервые на существование явлений запирания диэлектрического слоя с решеткой обратили внимание в антенной технике при анализе фазированной антенной решетки (ФАР) с диэлектрическими покрытиями 17], используемыми для согласования и в качестве антенных обтекателей. Обнаружено, что установка диэлектрического покрытия приводит к появлению резких провалов в диаграмме направленности антенны, явлениям ослепления ФАР. Этому вопросу, как в плане изучения физики явлений, так и методов борьбы с ними уделено большое внимание в целом ряде работ отечественных и зарубежных авторов. Такого же рода явления отмечены и при рассеянии плоских волн на решетках с диэлектрическими слоями в 177 — для случая ленточной, в [73] — для ножевой решетки. [c.120]

Рассмотрим возможность реализации эффекта незеркального отражения с помощью периодической структуры, которая представляет собой плоскую ленточную решетку, лежащую на основании из диэлектрического слоя и идеально отражающей плоскости (ленты решетки предполагаются идеально проводящими) (см. рис. 118, а). Интерес к такой структуре вызван прежде всего простотой ее изготовления в МИЛЛИ- и субмиллиметро- [c.181]

Свободному растеканию носителей, накопленных на границе полупроводник— жидкий кристалл, препятствует потенциальный рельеф, создаваемый, например, неподвижными зарядами, всегда существующими в диэлектрических слоях (таким диэлектрическим слоем между полупроводником и ЖиДким кристаллом в ПВМС является, например, диэлектрическое зеркало). В этом случае пространственное распределение потенциального рельефа носит случайный характер. В компенсированном арсениде галлия вариации поверхностного потенциала мог)т вызываться также флуктуациями ншрины запрещенной зоны из-за неоднородного распределения компенсирующей примеси (уровень таких флуктуаций может доходить до 200 мВ), Но потенциальный рельеф может быть сформирован и специально—например, на поверхности полупроводника может быть создана регулярная решетка прорезанием (или травлением) полупроводника на определенную глубину [c.193]

Тонкая структура линии рэлеевского рассеяния содержит дискретные линии, обусловленные рассеянием на тепловых волнах (рассеяние Мандельштама-Бриллюэна), расположенные симметрично относительно несмещенной компоненты. Рассеяние с изменением частоты связано с тем, что диэлектрическая восприимчивость х (э. также диэлектрическая проницаемость в = 1 + х) изменяется во времени вследствие тепловых акустических волн в веществе, характерная частота этих изменений равна г/д = и/2а, где и и а — скорость звука и постоянная решетки. Модуляция свойств среды приводит к появлению суммарной и разностной частот рассеянного света г/ г/д. Рассеяние с появлением спектральных компонент, смещенных по частоте относительно исходного излучения, является параметрическим процессом. Вероятность появления одного рассеянного фотона при облучении одной частицы (молекулы или атома) пропорциональна плотности потока квантов в пучке падающего света, но коэффициент пропорциональности (сечение рассеяния а) составляет по порядку величины всего лишь 10 ° см /ср. Отсюда получаем, что отношение интенсивности рассеянного света к интенсивности падающего /о составляет /5 / /о = = Аттапк, где п 10 см — концентрация атомов, к — толщина слоя. При прохождении светом расстояния 1 см в однородном прозрачном твердом теле рассеивается в полный телесный угол (4тг стерадиан) примерно 1з/1о 10 падающей интенсивности. [c.50]

Наибольшие э екты ПАВ оказывают в области очень малых концентраций (0,2%). Эта концентрация соответствует полному насыщению мономолекулярного адсорбционного слоя [19]. Между поверхностной и дес рмационной активностью ПАВ существует определенная связь [19]. Эффективность действия ПАВ, как правило, наблюдается лишь в определенной, хотя и достаточно широкой области некоторых (средних) скоростей деформации. Положение этой области зависит от температуры. Различают внешнюю и внутреннюю формы проявления эффекта Ребиндера. В основе внешней формы адсорбционного эффекта лежит чисто поверхностное взаимодействие металла со средой. Диффузия крупных молекул ПАВ в решетку металла невозможна вследствие стерического эффекта. ПАВ относятся к группе так называемых дипольных соединений. Эти вещества вследствие различия диэлектрических постоянных металла и раствора адсорбируются и снижают свободную поверхностную энергию. Многочисленными исследованиями, проводившимися П. А. Ребиндером и его сотрудниками, подтверждено, что работа деформации единицы объема металла в присутствии ПАВ становится значительно меньшей. Этот эффект получил название адсорбционного облегчения деформаций или адсорбционного пластифицирования. Снижение свободной энергии на границе раздела жидкости с твердым телом можно описать следующей зависимостью [c.198]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...