ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)


For citation:

Davidovich M. V., Stefjuk J. V. Nonlinear electromagnetic wave passing through the layer with quadratic and fractionally-­polynomial permittivity dependences on amplitude. Izvestiya VUZ. Applied Nonlinear Dynamics, 2010, vol. 18, iss. 3, pp. 160-177. DOI: 10.18500/0869-6632-2010-18-3-160-177

This is an open access article distributed under the terms of Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC-BY 4.0).
Full text:
(downloads: 65)
Language: 
Russian
Article type: 
Article
UDC: 
537.311.33

Nonlinear electromagnetic wave passing through the layer with quadratic and fractionally-­polynomial permittivity dependences on amplitude

Autors: 
Davidovich Mihail Vladimirovich, Saratov State University
Stefjuk Julija Valentinovna, Saratov State University
Abstract: 

The integral equations for powerful flat electromagnetic wave diffraction on nonlinear dielectric layer with cubic nonlinearity and fractionally­polynomial permittivity dependence on wave amplitude have been considered and solved. There are results which have been obtained by several numerical methods: series approaching, minimal discrepancy, power series expansion, and Runge–Kutt methods. Also the some analytical results are presented. The possibilities of power limiting, super­exponential damping and some other effects in semi­conducting plasma have bean shown by numerical simulation.

Reference: 
  1. Гинзбург В.Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. М. Физмат-гиз, 1960. 550 с.
  2. Ахиезер А.И., Ахиезер И.А., Половин Р.В., Ситенко А.Г., Степанов К.Н. Электродинамика плазмы. М.: Наука, 1974. 720 с.
  3. Литвак А.Г. Динамические нелинейные электромагнитные явления в плазме // Вопросы теории плазмы. Вып. 10. М.: Атомиздат, 1980. С. 164.
  4. Басс Ф.Г., Гуревич Ю.Г. Горячие электроны и сильные электромагнитные волны в плазме полупроводников и газового разряда. М.: Наука, 1975. 400 с.
  5. Любченко В.Е., Мартяхин В.А. Усиление миллиметровых волн при взаимодействии с дрейфующими электронами в слоистых полупроводниковых диэлектрических волноводах // РЭ. 1993. Т. 38, No 10. С. 1900.
  6. Глущенко А.Г. Теория волноведущих структур СВЧ с нелинейными пленками // Изв. Вузов. Радиофизика. 1988. Т. 31, No 9. С. 1098.
  7. Смирнов Ю.Г. О распространении электромагнитных волн в цилиндрических диэлектрических волноводах, заполненных нелинейной средой // РЭ. 2005. Т. 50, No 2. С. 196.
  8. Лерер А.М. Простой метод исследования распространения электромагнитных волн в нелинейных диэлектрических средах // РЭ. 1997. Т. 42, No 6. С. 649 .
  9. Макеева Г.С., Голованов О.А. Электродинамический анализ взаимодействия электромагнитных волн с нелинейными гиромагнитными включениями в волноведущих структурах // РЭ. 2006. Т. 51, No 3. С. 261.
  10. Никогосян А.С. Генерация УКИ миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов в волноводе, частично заполненном нелинейным кристаллом // Квантовая электроника. 1988. Т. 15, No 5. С. 969.
  11. Молотков И.А., Вакуленко С.А. Сосредоточенные нелинейные волны. Л.: Изд-во Ленинградск. ун-та, 1988. 240 с.
  12. Молотков И.А., Вакуленко С.А. Нелинейные локализованные волновые процессы. М.: Янус-К, 1999. 176 с.
  13. Молотков И.А. Маненков А.Б. О нелинейных туннельных эффектах // РЭ. 2007. Т. 52, No 7. С. 799.
  14. Миронов В.А. От нелинейном просветлении плоского плазменного слоя // Изв. вузов. Радиофизика. 1971. Т. 14. 1450.
  15. Исаков М.В. Пермяков В.А. Численный анализ распространения H-волны в прямоугольном волноводе с включением нелинейного диэлектрика // Изв. вузов. РФ. 1988. Т. 31, No 9. С. 1139.
  16. Альтшулер Е.Ю., Давидович М.В. Дифракция сильной электромагнитной волны на полупроводниковых элементах в прямоугольном волноводе // Успехи современной радиоэлектроники. 2008. No 10. С. 39.
  17. Альтшулер Е.Ю., Давидович М.В. Нелинейная дифракция электромагнитной волны на полупроводниковом элементе в прямоугольном волноводе // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2008. Т. 11, No 4. С. 64.
  18. Голованов О.А. Электродинамический анализ нерегулярных волноводов и резонаторов с нелинейными средами // РЭ. 1990. Т. 35, No 9. С. 1853.
  19. Давидович М.В. Метод конечных элементов в пространственно-временной области для нестационарной электродинамики // ЖТФ. 2006. Т. 76, вып. 1. С. 13.
  20. Белоцерковский О.М. Давыдов Ю.М. Метод крупных частиц в газовой динамике. Вычислительный эксперимент. М.: Наука, 1982. 392 c.
  21. Тихонровов А.В., Трубецков М.К. Новые задачи многослойной оптики // РЭ. 2005. Т. 50, No 2. С. 265.
  22. Голант Е.И., Голант К.М. Новый метод расчета спектра и радиационных потерь вытекающих мод многослойных оптических волноводов // ЖТФ. 2006. Т. 86, вып. 8. С. 99.
  23. Лаговский Б.А. Поглощающие и просветляющие плавно неоднородные покрытия для электромагнитных волн // РЭ. 2006. Т. 51, No 1. С. 74.
  24. Давидович М.В., Алексутова С.В. Дифракция плоских волн на неоднородном магнитодиэлектрическом слое: сравнительный анализ методов // Излучение и рассеяние электромагнитных волн ИРЭМВ-2007. Труды международной конференции. Таганрог: ТРТУ, 2007. C. 357.
  25. Ортега Дж., Рейнболдт В. Итерационные методы решения нелинейных систем уравнений со многими неизвестными. М.: Мир, 1975. 558 с.
Received: 
03.12.2008
Accepted: 
02.03.2010
Published: 
30.06.2010
Short text (in English):
(downloads: 56)