Научная статья на тему 'Нелинейное прохождение электромагнитной волны через слой с квадратичной и дробно-полиномиальной зависимостями диэлектрической проницаемости'

Нелинейное прохождение электромагнитной волны через слой с квадратичной и дробно-полиномиальной зависимостями диэлектрической проницаемости Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
79
25
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НЕЛИНЕЙНОЕ ВОЛНОВОЕ УРАВНЕНИЕ / ДИФРАКЦИЯ / ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ТУННЕЛИРОВАНИЕ / ПОЛУПРОВОДНИКОВАЯ ПЛАЗМА / УДАРНАЯ ИОНИЗАЦИЯ / ОГРАНИЧЕНИЕ МОЩНОСТИ / ЖЕСТКИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ / NONLINEAR WAVE EQUATION / DIFFRACTION / ELECTROMAGNETIC TUNNELING / SEMICONDUCTOR PLASMA / IMPACT IONIZATION / POWER LIMITING / STIFF DIFFERENTIAL EQUATIONS

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Давидович Михаил Владимирович, Стефюк Юлия Валентиновна

Рассмотрены и решены интегральные уравнения для дифракции сильной плоской электромагнитной волны на слое с дробно-полиномиальной и кубической нелинейностями. Решения получены несколькими численными методами: последовательных приближений, минимальных невязок, разложением в степенной ряд, Рунге-Кутты, типа Штермера, а также в ряде случаев аналитически. Показана возможность сверхэкспоненциального затухания, ограничения мощности и ряд других эффектов, характерных для полупроводниковой плазмы в режиме ударной ионизации

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Давидович Михаил Владимирович, Стефюк Юлия Валентиновна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

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

The integral equations for powerful flat electromagnetic wave diffraction on nonlinear dielectric layer with cubic nonlinearity and fractionally-polynomial 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, super-exponential damping and some other effects in semi-conducting plasma have bean shown by numerical simulation.

Текст научной работы на тему «Нелинейное прохождение электромагнитной волны через слой с квадратичной и дробно-полиномиальной зависимостями диэлектрической проницаемости»

Изв. вузов «ПНД», т. 18, No 3, 2010

УДК 537.311.33

НЕЛИНЕЙНОЕ ПРОХОЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ ЧЕРЕЗ СЛОЙ С КВАДРАТИЧНОЙ И ДРОБНО-ПОЛИНОМИАЛЬНОЙ ЗАВИСИМОСТЯМИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ

М.В. Давидович, Ю.В. Стефюк

Рассмотрены и решены интегральные уравнения для дифракции сильной плоской электромагнитной волны на слое с дробно-полиномиальной и кубической нелинейностями. Решения получены несколькими численными методами: последовательных приближений, минимальных невязок, разложением в степенной ряд, Рунге-Кутты, типа Штермера, а также в ряде случаев аналитически. Показана возможность сверхэкспоненциального затухания, ограничения мощности и ряд других эффектов, характерных для полу-проводниковой плазмы в режиме ударной ионизации.

Ключевые слова: Нелинейное волновое уравнение, дифракция, электромагнитное туннелирование, полупроводниковая плазма, ударная ионизация, ограничение мощности, жесткие дифференциальные уравнения.

NONLINEAR ELECTROMAGNETIC WAVE PASSING THROUGH THE LAYER WITH QUADRATIC AND FRACTIONALLY-POLYNOMIAL PERMITTIVITY

DEPENDENCES ON AMPLITUDE

M. V. Davidovich, J. V. Stephuk

The integral equations for powerful flat electromagnetic wave diffraction on nonlinear dielectric layer with cubic nonlinearity and fractionally-polynomial 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, super-exponential damping and some other effects in semi-conducting plasma have bean shown by numerical simulation.

Keywords: Nonlinear wave equation, diffraction, electromagnetic tunneling, semiconductor plasma, impact ionization, power limiting, stiff differential equations.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.