什么是“耦合理论”

耦合模理论是指研究两种或两种以上模式的电磁波之间耦合的一般规律的理论。耦合可以发生在同一波导(腔)中的不同电磁波模式之间,或者不同波导的电磁波模式之间。

研究两种或两种以上模式的电磁波之间耦合的一般规律的理论,也称为耦合波理论。从广义上讲,它是研究两个或多个波之间耦合的一般理论。

同一波导(或腔)中不同模式的电磁波之间或不同波导(或腔)中不同模式的电磁波之间会发生耦合。通常,耦合发生在同一种波之间,但也可能发生在不同类型的波之间,例如两种模式的电磁波与行波管中两种空间电荷模式之间的耦合。

扩展数据:

耦合模方程的不同形式为了导出耦合模方程,需要将麦克斯韦方程中的场按照正交函数集展开,利用不同的正交函数集可以得到不同的耦合模方程。

例如,波导中的正交函数集对应于其电磁波的所有模式(对于开放波导,辐射模式也应包括在内)。任何沿波导无耦合的独立传输称为简正模,耦合模为非简正模。非均匀波导中的电磁波可以根据参考波导中的简正模集展开,选择不同的参考波导,对应不同的简正模集,得到不同的耦合模方程。

以变截面波导为例(图2),用虚线表示三种参考波导在不同截面位置对应的三组简正模:理想模、本征模和超本征模。

理想模式对应的参考波导为均匀波导,其截面形状和大小与实际波导输入一致;对应于本地模式的参考波导是均匀波导,其截面形状和尺寸与观测点处的实际波导一致。

超局域模对应的参考波导为喇叭形波导,其形状与观测点的实际波导一致,其纵剖面边界线相切。后两种模式随观测点的位置而变化,其模式特征主要由“局部”特征决定。

参考资料:

百度百科-耦合模式理论