Бисярин М.А.
 Статья на сайте eLibrary

Рассмотрен слабонелинейный процесс распространения модулированного импульса с высокочастотным заполнением в плоском градиентном волноводном слое. Поперечное распределение показателя преломления задаётся кусочно-гладкой функцией типа гиперболического секанса с различными параметрами, благодаря чему в рассмотрение включаются не только асимметрия самого волноводного слоя, но и различные свойства оболочки по разные стороны от него. Допускается также продольная неоднородность изучаемой волноводной структуры. Выведено трансцендентное характеристическое уравнение для определения постоянных распространения мод, а поперечные волновые поля выражены через гипергеометрическую функцию. Численные расчёты показали возможность отсечки моды под влиянием несимметричности волноводного слоя. Выведено нелинейное уравнение Шрёдингера для огибающей импульса с коэффициентами, соответствующими несимметричному волноводному слою.

На английском языке
Mode structure and the envelope of a high-power pulse in an asymmetric graded-index waveguide layer
Bisyarin M.A.

We consider a weakly nonlinear process of propagation of a modulated pulse with high-frequency filling in a plane graded-index waveguide layer. The transverse distribution of the refractive index is determined by the piecewise-smooth function of the hyperbolic-secant type with different parameters. Due to this, the analysis includes not only the asymmetry of the waveguide layer, but also various properties of the shell to the both sides of the layer. Longitudinal inhomogeneity of the radiated waveguide structure is also acceptable. The transcendental characteristic equation has been derived to determine the mode propagation constants, and the transverse wave fields are expressed in terms of a hypergeometric function. Numerical calculations demonstrated the possibility of the mode cutoff due to the asymmetry of the waveguide layer. The nonlinear Schr{o}dinger equation has been derived for the pulse envelope with the coefficients corresponding to the asymmetric waveguide layer.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2021_64_08_577