Planar metal-dielectric waveguides with the expanded singlemode band regime

Authors

  • V. G. Levandovskyy National Technical University of Ukraine, Kyiv Politechnic Institute, Kiev

DOI:

https://doi.org/10.20535/RADAP.2012.51.25-33

Keywords:

planar waveguides, metal-dielectric waveguides, singlemode regime, integrated optics

Abstract

Purpose. Present work is devoted to the optimization of metal-dielectric waveguides for practical application in integrated optics.

Actuality and practical importance. Such waveguides are a perspective element for creation of variety devices of integrated optics (multichannel splitters, modulators and switches, the filters radiating structures etc.) in various units of integral-optical schemes.

Choosing of method. It is shown, that optimization of parameters of planar metal-dielectric waveguide can be performed using the values of phase and group velocities of propagating modes on fixed frequency when solving the return scattering problem on the basis of wave equations.

Conclusion. The method of return scattering problem solving that consists in restoration of differential operator from its spectral function make it possible to receive singlemode thin-film metal-dielectric waveguides having the expanded singlemode band regime and the increased cross-section sizes. For verification of results the model experiment with solving of direct problem for obtaining waveguides is executed.

Author Biography

V. G. Levandovskyy, National Technical University of Ukraine, Kyiv Politechnic Institute, Kiev

Cand. of Sci(Physics), Associate professor

References

Литература

Мурмужев Б. А. Дисперсионные характеристики H[m,n]– и Е[m,n]–волн в многослойном металлодиэлектрическом волноводе / Б. А. Мурмужев, Р. Н. Козырьков, Р. Н. Денисюк // Радиотехника и электроника. – 2011. – С. 1444–1450.

Видил М. Ю. Электромагнитные волны слоистой металлодиэлектрической структуры / М. Ю. Видил С. Л. Просвирнин, Н. В. Сидорчук // Радиофизика и радиоастрономия. – 2010. – Т.15. – №2. – С.183–192.

Левандовський В. Г. Проектування профілю показника заломлення в планарних металодіелектричних хвилеводах / Левандовський В. Г. // Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка. Радіоапаратобудування. – 2010. – Вип. 40. – С.108 – 112.

Титчмарш Э. Ч. Разложения по собственным функциям связанные с дифференциальными уравнениями второго порядка / Э. Ч. Титчмарш; пер. с англ. – М. : ИЛ, 1960.–280 с.

Гельфанд И. И. Об определении дифференциального оператора по его спектральной функции/ И. И. Гельфанд, Б. М. Левитан //Изв. АНСССР. Сер. Мат.,1951. –Т.15. –№ 4. –С. 309–313.

Case K. M. On wavepropagation in inhomogeneous medium. / K. M. Case, J. Math.Phys., 1972. –V.13.– № 3. – P. 360 – 362.

References

Kozyrkov R. N., Denysuk R. N. Dyspersyonniye harakterystyky H[m,n]- iЕ[m,n]-voln v mnogosloynom metallodyelektrytcheskom volnovode. Radyotehnyka i elektronyka, 2011, pp. 1444-1450.

Vydyl M. Yu., Prosvyryn S. L., Sydortchuk N. V. Elektromagnytniye volny sloystoy metallodyelektrytcheskoy struktury. Radiophyzyka I radioastronomia, 2010, vol. 15, no. 2, pp. 183-192.

Levandovskiy V. G. Proektuvannya profilya pokaznyka zalomlennya v planarnyh metallodielektrytchnyh hvylevodah. Visnyk NTUU "KPI". Serija Radiotehnika, Radioaparatobuduvannja, 2010, no. 40, pp. 108-112.

Tytchmarsh E. Ch. Razlozheniya po sobstvennym funktsiyam svyazanniye s differentsialnymy uravneniyamy vtorogo poryadka. Per. s angl. Moscow, 1960, 280 p.

Gelfand I. I., Levitan B. M. Ob opredeleniyi differentsialnogo operatora po yego spektralnoy funktsyy. Izv. AN SSSR. Ser. Mat., 1951, vol. 15, no. 4, pp. 309-313.

Case K. M. On wave propagation in inhomogeneous medium. J. Math. Phys., 1972, vol. 13, no. 3, pp. 360-362.

Published

2013-01-28

How to Cite

Левандовський, В. (2013) “Planar metal-dielectric waveguides with the expanded singlemode band regime”, Visnyk NTUU KPI Seriia - Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia, 0(51), pp. 25-33. doi: 10.20535/RADAP.2012.51.25-33.

Issue

Section

Electrodynamics. Microwave devices. Antennas