Coupling coefficients of the Spherical dielectric microresonators with whispering gallery modes
Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування.
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Coupling coefficients of the Spherical dielectric microresonators with whispering gallery modes
Коэффициенты связи сферических диэлектрических микрорезонаторов с колебаниями шепчущей галереи Коефіцієнти зв'язку сферичних діелектричних мікрорезонаторів з коливаннями шепочучої галереї |
|
| Creator |
Trubin, A. A.; Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”
|
|
| Subject |
621.372
microresonator; coupling coefficient; whispering gallery mode; S-matrix; filter микрорезонатор; коэффициент связи; режим шепчущей галереи; S-матрица; фильтр мікрорезонатор; коефіцієнт зв'язку; режим шепочучої галереї; S-матриця; фільтр |
|
| Description |
The calculation results of the Spherical dielectric microresonators coupling coefficients with whispering gallery modes are presented. Microresonator coupling coefficients as a functions of main parameters is considered. S-matrix frequency dependences of both bandstop and bandpass filters on the Spherical microresonators of infrared wavelength range are calculated.
Рассчитаны распределения полей различных вырожденных собственных колебаний сферических микрорезонаторов вида шепчущей галереи. Приведены результаты теоретических расчетов комплексных коэффициентов взаимной связи сферических диэлектрических микрорезонаторов в открытом пространстве. Получены общие аналитические соотношения для коэффициентов связи. Найденные выражения совпадают с полученными ранее для низших типов колебаний сферических диэлектрических резонаторов. Рассмотрены основные закономерности изменения коэффициентов связи при вариации параметров микрорезонаторов, а также их относительного расположения при возбуждении в них разных видов колебаний типа шепчущей галереи. Показано, что в случае колебаний шепчущей галереи, коэффициенты связи изменяются более сложным образом при вариации параметров структуры. Установлено, что коэффициенты взаимной связи принимают видимые значения только в ближней области вблизи "касания" поверхностей микрорезонаторов, определяемой распределением поля их собственных колебаний, при этом быстро убывают при увеличении расстояния между центрами. Выведено несколько новых не табличных интегралов, содержащих функции Бесселя, и отсутствующих в научных публикациях и справочниках. На основании полученных формул, рассчитаны частотные зависимости матрицы рассеяния 25-звенного режекторного фильтра, построенного с применением сферических микрорезонаторов инфракрасного диапазона длин волн, выполненных из кварцевого стекла. Рассчитаны и исследованы характеристики рассеяния ряда многозвенных полосовых фильтров. Исследованы параметры полос пропускания, а также вносимой групповой задержки фильтров в зависимости от возбуждаемых в микрорезонаторах видов колебаний. Показано, что на одних и тех же структурах микрорезонаторов можно реализовывать как широкополосные, так и узкополосные фильтры в зависимости от способа возбуждения их вырожденных колебаний. Полученные результаты существенно расширяют возможности разработчиков, т.к. позволяют создавать электродинамические модели полосовых и режекторных фильтров, а также других устройств миллиметрового и инфракрасного диапазонов, построенных на основе применения микрорезонаторов сферической формы с колебаниями шепчущей галереи. Такие фильтры могут быть использованы в мультиплексерах, линиях задержки, а также других устройствах современных волоконно-оптических систем связи. Приведено результати теоретичних розрахунків коефіцієнтів зв'язку сферичних діелектричних мікрорезонаторів з коливаннями шепочучеї галереї. Розглянуті основні закономірності зміни коефіцієнтів зв'язку при варіації параметрів мікрорезонаторів. Розраховані частотні залежності матриці розсіювання режекторного та смугових фільтрів які побудовані на сферичних микрорезонаторах інфрачервоного діапазону. |
|
| Publisher |
National Technical University of Ukraine
|
|
| Date |
2015-09-30
|
|
| Type |
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
http://radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1074
|
|
| Source |
BULLETIN of National Technical University of Ukraine. Series RADIOTECHNIQUE. RADIOAPPARATUS BUILDING; № 62 (2015); 49-61
Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування; № 62 (2015); 49-61 Вестник НТУУ "КПИ". Серия Радиотехника, Радиоаппаратостроение; № 62 (2015); 49-61 |
|
| Language |
eng
|
|
| Relation |
http://radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1074/1067
|
|
| Rights |
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
|
|