Электродинамика слоистых волноведущих структур с анизотропными и нелинейными средами тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ

На правах рукописи

ГЛУЩЕНКО Александр Григорьевич

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА СЛОИСТЫХ ВОЛНОВЩУЩХ СТРУКТУР С АНИЗОТРОПНЫМИ И НЕЛИНЕЙНЫМИ СРЕДАМИ

01.04.03 - радиофизика

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Москва - 1992 г.

Работа выполнена в Институте радиотехники и электроники Российской Академии наук ( г. Москва )

Научный консультант - доктор физико-математических наук, академик РАИН, профессор Е.И.Нефедов

Официальные оппоненты:

1. Доктор физико-математических

наук, профессор Б.М.Болотовский

2. Доктор технических наук,

профессор Ю.В.Егоров

3. Доктор технических наук,

профессор Э.И.Уразаков

Ведущая организация - Московский Государственный Технический

Университет им. Н.Э.Баумана

Защита состоится 18 декабря 1992 г. в 10 часов на заседании специализированного совета Д 002.74.02 в Институте радиотехники и электроники РАН по адресу: 103907, г. Москва, ГСП-3, Моховая, II.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИРЭ РАН.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ СПЕЩШШЗИРОВАННОГО СОВЕТА

КАНДИДАТ ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК — М.Г. ГОЛУБЦОВ

Автореферат разослан " 26 " окта я 1992 г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность теми и цель диссертации. Исследования колебательных и волновых процессов в разнообразных структурах с различными материальными средами образуют фундаментальные, традиционные разделы радиофизики. Большое число исследований посвящено проблемам распространения, дифракции и возбуждения волн в линейном приближении [ Л1-Л5]. Это связано как со сложностью электродинамического анализа структур ( даже сравнительно простой конфигурации и в линейном приближении), так и с широким использованием на практике в системах связи и обработки информации принципа линейной суперпозиции сигналов. Отсутствие взаимодействия между собой спектральных составляющих сигнала позволяет существенно упростить математическую постановку задачи и получить аналитические решения ряда задач. Вместе с тем, основные физические свойства и предельно достижимые параметры волноводных структур с линейными характеристиками,в основном, изучены и главные проблемы в этой области радиофизики носят технический и технологический характеры, за исключением, возможно, объемных интегральных структур, где пространственное взаимодействие между различными элементам приборов может приводить к изменению физических свойств электродинамических систем ( появлению точек бифуркации и т.п.).

С семидесятых годов в различных областях физики началось интенсивное исследование нелинейных волновых процессов различной природы [Л6-Л12]. Это связано, с одной стороны, с открытием методов интегрирования ряда важных нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных, описывающих эволюцию различных физических процессов. С другой стороны, была обнаружена фундаментальная роль нелинейных стационарных волн ( типа солитонов, кинков, бризеров и т.п.) в протекании физических процессов различной природы. Интенсивное исследование процесса распространения нелинейных импульсов в электрических цепях и волоконных оптических структурах [ Л6,

Л 12] определяется перспективами практического использования нелинейных волн в системах связи и обработки информации формируемых при уровнях мощности обычных для систем связи и обработки информации. Нелинейные взаимодействия приводят к изменению физических свойств структур и позволяют создавать на их основе новые функциональные элементы. Богатые дополнительные возможности связаны с использованием при разработке устройств управления анизотропных свойств различных материалов, которые в структурах с распределенными параметрами рассматривались преимущественно в линейном приближении [ Л13, Л14 ]. Нелинейность параметров сред в определенных условиях позволяет компенсировать дисперсионные искажения сигналов, что позволяет использовать нелинейные волновые импульсы в системах скоростной передачи и обработки информации. Высокая стабильность нелинейных импульсов при взаимодействиях с неоднородностями структур, особенности взаимодействия нелинейных импульсов с источниками энергии позволяют повысить помехоустойчивость каналов передачи и обработки информации и создать на их основе новые устройства с улучшенными ( по сравнению с имеющимися приборами) характеристиками.

Вместе с тем, теория нелинейных волн в настоящее время разработана в основном для пространственно одномерных структур [ Л6 - Л12 ]. Для практического использования нелинейных волн С Л11.Л12 ] необходимо исследование нелинейных волновых процессов в многомерных структурах, что связано с трудностями принципиального характера из-за неустойчивости решений известных эволюционных уравнений относительно возмущений при формальном применении этих уравнений для описания пространственно многомерных структур. Это определяет необходимость построения более строгой теории нелинейных структур. Наиболее полно исследовались волны в нелинейных электрических цепях [ Л6 ]( описываемые уравнениями Кортевега де Вриза (КдВ) и его модификациями (мКдВ)),в волоконных линиях связи [ Л11, Л12.Л15 ] (нелинейное уравнение Щредангера (НУШ) и некоторые его модификации ), спиновые волны в ферритовых структурах Г Л1б, Л17 ] ( уравнение НУШ для огибащей ) для относительно

ограниченного числа нелинейных сред. Использование для получения эволюционных уравнений метода возмущений [ Лю, Л16 ], показывает приближенный характер полученных результатов и затрудняет оценку точности, а также приводит к потере информации о некоторых физических свойствах структур с нелинейными средами. Влияние краевых условий на характеристики вол-новодных структур с нелинейными волновыми импульсами практически не изучены. Большой практический интерес представляет исследование особенностей прохождения волновых импульсов через границы раздела сред с учетом нелинейности их параметров [ Л18 ]. Зависимость параметров импульсов от их амплитуды определяет необходимость повышенного внимания к вопросам затухания и способам компенсации потерь энергии за счет различных источников энергии [ Л12.Л19 Ь а также вопросам усиления, которые для нелинейных импульсов рассматривались преимущественно для оптического диапазона, в основном, при компенсации затухания за счет комбинационных взаимодействий с вспомогательными источниками излучения. Аналогичные вопросы для широко используемых на практике диапазонов СВЧ и КВЧ, в которых нелинейность параметров сред более многообразна, практически не рассматривались.

Из сказанного вытекает актуальность теш диссертации, целью которой является теоретическое исследование ранее не изученных конфигураций волноводных структур СВЧ и КВЧ диапазонов с различными типами нелинейных и анизотропных сред, позволяющих формировать и управлять параметрами нелинейных стационарных импульсов. Исследуется влияние анизотропии на физические свойства структур с нелинейными волновыми импульсами, особенности усиления и компенсации потерь энергии нелинейных импульсов, возможности новых конфигураций структур в создании новых типов функциональных элементов СВЧ и КВЧ диапазонов.

Научная новизна. Научная новизна работы заключается в последовательном развитии аналитических методов расчета волноводных структур со слоями и пленками нелинейных сред различного типа. В диссертации получены новые формы записи

двухсторонних граничных условий для однослойных и комбинированных систем тонких слоев и пленок с нелинейными и анизотропными параметрами, использование которых позволяет проводить аналитическое- исследование сравнительно сложных конфи-раций слоистых волноводных структур, строгий анализ которых возможен только численными методами.

Разработан аналитический метод исследования волноводных структур, включающих слои и пленки нелинейных сред различного типа. Показано, что строгая постановка задачи приводит к необходимости решения нелинейных интегродифференциальных уравнений относительно функции распределения поля в области сред с нелинейными параметрами. Установлены условия формирования нелинейных стационарных импульсов в волноводных структурах с нелинейными средами различного типа,характер импульсов зависит от типа нелинейности и дисперсионных характеристик структуры.Рассмотрены импульсы огибающей и видеоимпульсы в структурах с нелинейными диэлектриками, полупроводниками, парамагнетиками, параэлектриками, сегнетоэлектриками. Получены аналитические решения с учетом нелинейности высшего порядка. Рассмотрено прохождение импульсов через границы раздела из линейной среды в нелинейную анизотропную среду, через пленки с нелинейными параметрами. Получены аналитические решения, установлена возможность многозначных решений соответствующих бистабильным и мультистабильным состояниям. Рассмотрено влияние ориентации осей анизотропии на физические свойства и параметры волноводных структур. Исследованы особенности усиления и условия компенсации потерь энергии за счет энергии движения носителей зарядов в полупроводниковых средах, а также за счет энергии движения вихревой структуры высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП). Проведенные исследования позволяют разработать новые способы измерения параметров пленок анизотропных и нелинейных сред, а также предложить ряд новых конструкций приборов с использованием гиротропных и нелинейных сред.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций,сформулированных в диссертации,подтверждается:

- адекватностью разработанных математических моделей изучаемым физическим процессам;

- использованием современного математического аппарата теории нелинейных волновых процессов;

- более строгой, по сравнению с ранее выполненными работами, постановкой краевых задач электродинамики волноводных структур со слоями и пленками нелинейных сред;

- соответствием полученных результатов в предельных частных случаях ранее известным результатам;

- подтверждением ряда полученных в работе результатов теоретического анализа результатами экспериментов, известных из литературы и проведенных в данной работе;

- подтверждением ряда результатов более поздними работами других авторов;

- использованием полученных результатов другими авторами. Практическая ценность работы заключается :

- в разработке и использовании математических, физических и расчетных моделей более адекватно, чем ранее известные, отражающих электродинамические свойства волноводных структур с нелинейными средами различного типа,пригодных для создания базовых элементов нелинейных функциональных устройств нового типа в интегральном (плоскостном или объемном) исполнении;

- в исследовании физических свойств новых типов структур;

- в разработке метода решения краевых задач электродинамики слоистых структур с нелинейными средами различного типа,позволяющего получить приближенные аналитические (точные при использовании численных методов) решения для различных структур;

- в получении большого числа ранее неизвестных аналитических решений, на основе которых может проводится исследование физических свойств новых типов волноводных структур;

- в исследовании физических эффектов в волноводных структурах с нелинейными средами и обнаружении ряда физических эффектов, которые могут быть использованы при создании новых типов функциональных элементов ( определение условий эффективного формирования нелинейных волновых импульсов; условия бистабильности при распространении и отражении импульсов в

структурах, включающих нелинейные среды различного типа; типов бистабильных и мультистабильных состояний¡влияния ориентации оси анизотропии нелинейных сред на условия прохождения импульсов при наличии границ раздела с нелинейными средами в волноводных структурах; определение возможности управления параметрами нелинейных волновых импульсов,в том числе, соли-тонов с помотью изменения характеристик областей волноводных структур с линейными по электромагнитному полю параметрами; - в предложениях по практическому использованию анизотропных и нелинейных свойств сред ( новые методы измерения параметров материалов, конструкции волноводов, циркуляторов,вентилей, переключателей мощности,усилителей и устройств компенсации потерь энергии,защищенные авторскими свидетельствами).

Результата диссертации использованы при разработке САПР ОИС СВЧ и КВЧ диапазонов в ИРЭ РАН и при разработке феррито-вых приборов СВЧ и КВЧ в Куйбышевском электротехническом институте связи в рамках выполнения г/б и х/д НИР по комплексной научно-технической программе Государственного Комитета по народному образованию "Излучение".

На защиту вынос-ятся следующие основные положения.

Различные формы представления двухсторонних граничных условий для слоев с анизотропными и нелинейными параметрами общего вида, основанные на применении уравнений Максвелла для анализа поля в тонких слоях различных сред, удобные для приближенного описания сложных электродинамических структур.

Метод расчета волноводных структур с анизотропными и нелинейными средами, основанный на сведении краевых задач к решению нелинейных интегродифференциальннх уравнений.

Приближенные аналитические соотношения для расчета параметров различных волноводных структур с различными типами нелинейных сред, характерных для СВЧ и КВЧ диапазонов.

Метод расчета параметров импульсов, проходящих через границы раздела с нелинейными средами в волноводных структурах, основанный на сведении краевых задач к решению неоднородных нелинейных интегродифференциальных уравнений и аналитические соотношения для расчета параметров импульсов при прохождении

ими границ раздела с различными типами нелинейных сред.

Результаты исследования новых физических эффектов, связанных с прохождением волновых импульсов волноводных структур с нелинейными средами: бистабильность параметров импульсов при распространении в волноводных структурах с различными типами нелинейных сред; невзаимные свойства комбинированных волноводных структур с анизотропными и нелинейными средами; возможность формирования нелинейных волновых импульсов в волноводных структурах пленками нелинейных сред; возможность формирования нелинейных видеоимпульсов в волноводных структурах, не имеющих для основных типов волн частоты отсечки; влияние ориентации оси анизотропии линейных сред комбинированных структур на параметры солитонов и других нелинейных волновых импульсов; влияние ориентации оси анизотропии нелинейных сред на параметры нелинейных волновых импульсов; влияние ориентации оси анизотропии на условия би-стабильности при отражении волновых.импульсов от поверхности сред с нелинейными анизотропными параметрами; условия усиления нелинейных волновых импульсов в различных типах структур с активными параметрами.

Результаты разработок различных типов приборов СВЧ и КВЧ на основе материалов с анизотропными и нелинейными параметрами: волноводов нелинейных волн, устройств управления -циркуляторов, переключателей, вентилей, усилителей.

Апробация работы.

Основные научные результаты работы опубликованы в статьях, докладывались: на Всесоюзной школе - семинаре " Повышение надежности, качества и быстродействия РЭА на основе ОИС СВЧ" ( Куйбышев, 1987 ); на 3 Всесоюзной научно - технической конференции " Математическое моделирование и САПР радиоэлектронных систем СВЧ на объемных интегральных схемах"(Суздаль, 1989 г.); на 4 Всесоюзной школе-семинаре "Теория и математическое моделирование объемных интегральных схем СВЧ и КВЧ" ( Алма-Ата, 1989 г.); на 5 Всесоюзной школе-семинаре " Математическое моделирование, САПР и конструкторско - технологическое проектирование ОИС СВЧ и КВЧ диапазонов", ( Тула,

1990 г.); на Межведомственной конференции "Методологические, информационные и изобретательские аспекты научных исследований в области создания интегральных схом СВЧ и КВЧ диапазонов",! Тула, 1991 г. ), на Всесоюзном региональном совещании "Математическое моделирование и САПР устройств СВЧ на микро-полосковых структурах " ( Таганрог, 1991 ); на 4 Всесоюзной научно-технической конференции " Математическое моделирование и САПР радиоэлектронных и вычислительных систем СВЧ и КВЧ на объемных интегральных схемах" ( Волх'оград, 1991 г.); на 3 Всесоюзной школе-семинаре " Взаимодействие электромагнитных волн с твердым телом", (Саратов, 1991 г.); на 5 Всесоюзной школе-семинаре "Спинволновая электроника СБЧ" ( Звенигород, 1991 г.); на 6 Всесоюзной школе-семинаре "Техника, теория, математическое моделирование и САПР систем сверхбыстрой обработки информации на объемных интегральных схемах СВЧ " ( Москва, 1992 г. ); на семинарах научно - технической секции " Объемные интегральные схемы СВЧ " при МГП ВНТОРЗС им.А.С.Попова ( Москва, 1987 -1992 гг.); на семинарах в ИРЭ АН СССР , ИРЭ РАН ( Москвз- Фрязино, 1989-1992 гг.).

Публикации: Положения и результаты диссертационной работы отражены в 36 публикациях и защищены 8 авторскими свидетельствами .

Структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, шести разделов, кратких еыводов по разделам, заключения и списка литературы. Объем работы ЗС6 страниц , 49 рисунков, список литературы из 219 наименований на 24 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во Введении дана краткая характеристика современного состояния проблемы, обоснована актуальность теш, определены цели и задачи исследования, перечислены основные результаты, выносимые на защиту, описана структура диссертации.

В первом разделе " Двухсторонние граничные условия для электродинашческогс описания слоев и пленок с анизотропныли и нелинейными параметрами" получены различные формы представления двухсторонних граничны?" услоеий, позволяющих описывать

1т

тонкие слои и пленки с анизотропным! и нелинейными параметрами весьма общего вида. Рассмотрены различные случаи анизотропии и нелинейности параметров, представляющие практический интерес в широкой области частот, в частности, в СВЧ и КВЧ диапазонах. Установлена возможность эффективного использования двухсторонних граничных условий для описания многослойных комбинированных структур из пленок различных сред в аналитическом исследовании новых конфигураций волноводных систем ранее не изученных или рассматривавших ранее только численными методами.

Использование уравнений Максвелла в интегральной форме записи к контурам, охватывающим слои и плешей с анизотропными и нелинейными параметрами, позволило получить в подразделе 1.1 взаимную связь между компонентами электромагнитного поля в областях пространства, примыкающих к описываемому слою толщиной б, в виде соотношений

е'2)- е'1) +(6/28,,)а/ау(б1Еп 5+ел:(г)) = п » (б а/аг(цН) +

I/ у >1 »21 с- XI

+ б 0/й\ И^Н)) + С8-^/буСРш}, Н(2)- + (3/2(1., )а/5а(м..Н(15 ■+ М(г))= п * д/дЦеЯН

i к ii 1 л и п

+ б 0/зг{Рн(Е)} + б ^(Е)},

где индексы I и 2 соответствуют первой и второй средам, примыкающим с описываемому слою, й- нормаль к поверхности слоя,

е, ц, Рн, параметры, описывающие слой с нелинейными и

анизотропными свойства™. Рассмотрены двухсторонние граничные условия, для пленок, представляющих практический интерес: гиротропная пленка с произвольно ориентированной осью гиротропии, пленки диэлектриков или полупроводников с нелинейными параметра™ следующих типов: диэлектрики с нелинейностью "керровского"тша, параэлоктрики, диэлектрики с примесными центрами в условиях резонансных переходов в примеси между энергетическими уровнями на частоте несущей импульса о»0, описываемые в рамках модели двухуровневых систем, полупроводники со сверхрешетками, обладающие высокой нелиней-

к-

носгыз параметров при малом уровне сигнала.

Возможность использования двухсторонних граничных условй определяется необходимостью выполнения условия малости параметра к„5 « 1 ( где к - компонента волнового числа в среде нормальная к поверхности раздела сред). "^змог--ость выво;:: удобных для многослойных пленок с анизотропны?®! параметрами приближенных граничных условий показана в разделе 1.2. Плоский однородный по толщине и параметра слой магнитодиэ-лектрика толщиной 5 характеризуется тензорами е диэлектрической и Д магнитной пронидаемостей общего вида. Электромагнитное юле в области слоя с анизотропными параметрами ( 0 ^ 2 $ 5 ) описывается системой уравнений Максвелла в дифференциальной форма записи, которая представляется в виде системы уравнений для тангенциальных к поверхностям разделов сред компонентам электромагнитного поля

А/ЙКЕ^) = - (Оое1ъпГ« п -[(ц!^] х п +

+ +[7г"(8тапА)Ьп +К^пЛ*Еч)]><п '

д/дпт%} = - (Шц^)-1^^^)] « п -[(ше^] X п +

+ ^'х'^пА»1"" •

Решение этой системы позволяет получить двухсторонние граничные условия для анизотропного слоя в виде

Ет(г=5) 1 к л г Е (2=0) 1 . Ет(г=0) 1

■ -1 У = П ехр(Бг50 \ \ = Т • [ ,

где элементы матрицы представляют собой дифференциальные операторы, соответствующие {-ому слою.

Полученная форма представления двухсторонних граничных условий может эффективно использоваться для описания слоев достаточно большой толщины или слоев с неоднородными по толщине параметрами путем деления исследуемого слоя на систему тонких пленок, удовлетворяющих условиям малости толщны, что существенно расширяет возможности аналитического исследования

различных типов волноводных структур. Приведены компоненты

А

матрицы Г для ряда используемых на практике структур, установлено полное соответствие с известными точными результатам! , полученными в рядэ частных случаев.

Во еторо.п разделе " I \июведуцие структуры, с плениаля нелинейных сред " рассмотрены аналитические, методы расчета обобщенной модели волноводной структуры с плешами, обладающими нелинейными параметрам различного типа.

Исследование физических сеойств волноводных структур с пленками диэлектриков и парамагнетиков в условиях резонанса, описываемых в рамках модели двухуровневых систем, проводится в подразделе 2.1. Установлено,что области волноводных структур ( рис Л ) с линейными электродинамические параметрами сред,примыкающие к пленке с нелинейными параметрами, могут быть описаны тензорами входных импе^ансов и 2;2, имеющими в отсутствие анизотропии диагональный вид. Использование двухсторонних граничных условий для пленок с нелинейными парзмет-ра?£И позволяет получить соотношения мекду спектральным' компонентами полей в лхшейшх по параметрам частях структуры и вынести уравнение для функции распределения поля з плоскости пленки с нелинейными параметрами в виде соотношения

со со -со-оо

или с использованием преобразования свертки в виде нелинейного и1тегродифференциалыюго уравнения

СО 00

—СО—со

л

где ядро интегрального оператора ?(уД) представляет собой обратное преобразование 5урье определяемой аналитическим путем функции Р(и,Ь), зависящей от линейных параметров сред. Полученное нелинейное интегральное уравнение является

РисЛ. Волноводные структуры со слоями или пленками нелинейных сред (а- прямоугольный волновод, б- II-образный волновод, в.г-полосковые структуры, д,е щелевая и копланарнзя линии).

1

X

Оба)

О б б)

Рис.2. Прохождение волновых импульсов через границы раздела и пленки нелинейных сред в волноводных (а) и коаксиальных (б) структурах.

достаточно общим, поскольку вид оператора нелинейности здесь еще не определен и может использоваться для расчета структур с пленками различных нелинейных сред . Некоторые особенности влияния анизотропии на параметры волноводных структур рассмотрены з следующих разделах. В общем случае Е и Н волны взаимосвязаны и интегральное уравнение представляет собой

уравнение для вектора напряженности электрического поля Е в области пленки с нелинейными параметрами или систему уравнений для его компонент. Изменение верхних пределов интегрирования на у и г в полученном уравнении позволяет решить задачу Копи. Уравнение удобно для построения эффективных алгоритмов при численном исследовании процессов эволюции формы сигналов в водноводноЯ структуре с нелинейными параметрами. Вместе с тем, определение элементов оператора или, в частном случае, функции по точно известной

функции Р(ш,Ь.) представляет самостоятельную задачу и в аналитическом виде возможно только в простейших случаях. Линейный характер ядра интегрального оператора позволил получить приближенные аналитические решения нелинейных ин-тегродифференциальных уравнений при различных типах нелинейности.Установлена связь с известными результатами и получены более общие решения. Рассмотрены новые физические эффекты, характерные для волноводных структур и связанные с особенностями их дисперсионных характеристик.

Решение эволюционного уравнения имеет вид высокочастотного импульса с частотой несущей ш0 и соответствующего ей волнового числа 110 с медленно меняющейся амплитудой г(у,г)

\ (у, 5 )= е(и,г)вхр[ £ (.'.у- П^) 1,

где

|5е(у,£)/т|* ы0|е(у,г)|, 1де(у.Ь)/д!/1« 110|е(у,г)|.

Подстановка искомого решения в эволюционное уравнение после преобразований и разделения действительных и мнимых частей приводит к дисперсионному уравнению

Р(У0.йо) = О

и уравнению, описывающему эволюцию огибающей высокочастотного импульса

сводящемуся в случав двухуровневых систем ( в первом приближении ) к уравнению типа синус-Гордона. При этом, скорость одиночного импульса, его длительность и поле определяются функциями

-1

V = - (ОТ (0>=шо ,И=Ь0) /дЮ {От (С0=шо, Ь=Ь0 )/аш) ,

т~г= - 2тшх}гп0Ь~1 {ОТ (ш=и0,11=1^) /ашГ1,

= ЙигЧ^весЫт^1 (1;-у/и)] ехр[ 1(0)^-1^)].

Рассмотрены особенности двухуровневых систем с электрическими и магнитными диполышми моментами.

Волноводные структуры с пленками нелинейных диэлектриков "керровского" типа с вектором нелинейной поляризации вида

Ры = эе^ЕгЕ + эе^ЕгЕ +...рассматриваются в подразделе 2.2.

Приближенное аналитическое решение нелинейных интегродифференциальных уравнений для высокочастотных импульсов при учете нелинейности третьего порядка приводит к уравнению

Р(ы0,1\0) е(уД) +

+(-О(аг/01аш - аг/ауаь)Р(1|>=с)0,ь=110) е(у,г>+

+[(-Ог/2П(эг/агаи - аг/ауаюгР(ш=ш0,ь=ь0) е(у,г)+

+[(-1)3/зп(в2/агаи>-а2/ауаь)3Р(и)=о)0,ь=110) е(у,г)+...=

= - 4*э/аг{е3(у,г)ехр1«(ш0г-110у)]), представляющему собой обобщение нелинейного уравнения Щрединтера (НУШ.). Решения уравнения имеют вид

= £8 сп(аД) при аВд^(Р) < О

и описывают решетку солитонов, где

Рп<Р)=(3/Эш + V 9/611 )п Р(ш=ш0,11=110)>

Еа- амплитуда импульса, сп(г,п)- функция косинуса амплитуды, к=(0,1) - модуль, z=1~\t-y/v). В частном случае к = 1 решение описывает одиночный нелинейный импульс вида е(уД)= = Еас1Г1[Тд1{Х-у/и)]. Другим решением является функция

е(у,1) = Ев 8п(г1,к) при ае3р2(Р) > 0 ,

соответствующая решетке импульсов затемнения ( уменьшение амплитуда импульсов высокочастотного сигнала ). При к = 1 имеем одиночный импульс типа е(у,1) = ЕдШт~1 {Х-у/и) 1. Длительность импульсов определяется соотношениями

= ? 4тс(еш0ае3к-гЕд р-1(Р),

скорость импульсов определяется дисперсионными характеристиками структуры,а также амплитудой импульсов

V = ^(о^.ь^уаьн- ар(ш=о)0,ь=ь0)/зо) +

Дисперсионное уравнение зависит от уровня сигнала и принимает вид

Рассмотрены особенности решений с учетом нелинейных членов разложения третьего, пятого и седьмого порядков. Влияние нелинейности высших порядков определяется знаками коэффициентов нелинейности и сводится к появлению областей с неоднозначностью параметров импульсов: бистабильности и в общем случае к мультистабильности состояний. Рассмотрены условия устойчивости нелинейных импульсов.

Возможность формирования нелинейных видеоимпульсов в по-лосковых и коаксиальных структурах с помощью пленок параэлек-триков показана в подразделе 2.3. Получены аналитические соотношения для расчета параметров импульсов основных типов

Р(ш0,Ь0) + I 21йЗк-гзе3Е|

о' о

волн. Установлена возможность управления характеристиками нелинейных стационарных импульсов за счет управления параметрами линейной по параметрам часта волноводных структур. Установлено, что учет высших типов нелинейности приводит к возможности возбуждения импульсоЕ типе

Е(у, Ь) » ЕдС1Гп[т;~1 (1-у/о) ], п = 1,2,3...

и росту числа возможных состояний. Получены соотношения для определения параметров видеоимпульсов.

В подразделе 2.4 рассмотрены условия формирования и получены расчетные соотношения для параметров видеосолитонов, формируемых пленками полупроводников со сверхрешетками, обладающими высокой нелинейностью параметров, в полоскоьых и коаксиальных волноводных структурах. Установлена возможность формирования стационарных видеоимпульсов с длительностью Ю"8+10~9с при обычных параметрах лолосковых структур в СВЧ м КВЧ диапазонах.

В третъел разделе "Нелинейные волки б слоистых волноводных структурах с конечной толщиной нелинейных сред" разработан метод расчета параметров стационарных нелинейных волн в волноводных структурах с учетом конечной толщины нелинейных сред различного типа и исследованы физические свойства волноводных структур при нескольких типах нелинейных сред, наиболее характерных для СВЧ и КВЧ диапазонов.

Физические свойства обобщенных волноводных структур со слоями диэлектриков конечной толщины с нелинейностью типа Керра рассмотрены в подразделе 3.1. Показано, что для монохроматических сигналов нелинейность параметров приводит к изменению поперечной структуры шля, описываемой эллиптическими функциями, и к зависимости постоянной распространения от амплитуды сигнала, что определяет изменение .дисперсионных свойств структуры. Анализ краовой задачи сводится к решению нелинейного штегродифференциального уравнения вида

СО 00

Цбу-сШ' У<у-у\г-Г)Е(у\Г)= -со-оо

4хс 2-

а а

/йз/сЗх ф* (х, г) (дг/д1г-дг/дт,г)Т^1Е(у, г )ф* (х,г) ] о о

а а

<3х о*(х,г.)ф(х,з)

м

о о

где У(у,Х)- обратное преобразование Фурье функции У(ш,й), характеризующей дисперсионные свойства волноводных структур, а, б - поперечные размеры слоя нелинейного диэлектрика. Полученное интегральное уравнение является достаточно общим и позволяет описать физические свойства большого числа структур с различными дисперсионными характеристиками ( описываемыми функциями У(ш,11) ), и с различными средами (описываемыми в общем случае операторами нелинейной поляризации

Рассмотрен ряд структур с нелинейными средами различного типа. Полученные интегральные уравнения аналогичны интегральным уравнениям для рассмотренных выше пленочных структур, но имеют различные пределы применимости. В случае пленочных структур ограничение накладывается на толщину слоев с нелинейными и анизотропными параметрами. В рассматриваемом случае слоев с толщиной, сопоставимой с длиной волны спектральных составляющих импульсов используется приближение малой нелинейности, когда нелинейные эффекты проявляются на расстояниях в несколько длин волн. Основной особенностью нелинейного уравнения является возможность выделить линейный интегральный оператор, описывающий дисперсионные свойства структуры. Это позволяет установить связь исследуемых уравнений с известными эволюционными уравнениями в частных производных, решаемыми методами обратной задачи рассеяния или эквивалентных им, что существенно упрощает анализ и позволяет получить аналитические решения для расчета большого числа ранее не рассматривавшихся структур с различными типами нелинейных сред с учетом нелинейных членов разложений

высших порядков.

Получены аналитические соотношения для расчета параметров импульсов с учетом нелинейных членов разложения вплоть до седьмого порядка.

Нелинейные волны, формируемые на границе раздела феррита и сегнетоэлектрика рассмотрены в подразделе 3.2. Использование гиротрапных свойств ферритов позволяет эффективно управлять параметрами нелинейных импульсов, которые могут формироваться как за счет нелинейных свойств диэлектриков, так и самих ферритов. Определены условия необходимости учета нелинейных свойств феррита и сегнетоэлектрика. Приближенный анализ позволяет свести проблему к решению нелинейного дифференциального уравнения в частных производных вида

Д (-и11 га2 а2 ч

[ У(ц)0,1х0)+> -|---[ У(и=и0.11=110)Зе(уД)=

= - с-(2/н )р]"1аегз+1{эг/аг2+2(ш0а/аг-и2}ег:,+1 (у,г),

3=1

которое является обобщением НУШ. Получены приближенные аналитические решения, описывающие параметры стационарных импульсов и солитонов для основных и высших типов волн с учетом нелинейных членов разложений высших порядков. Установлена возможность реализации мультистабильных состояний, число которых растет с ростом степени нелинейности. Показана зависимость дисперсионных характеристик от амплитуды импульсов.

Рассмотрены невзаимные свойства комбинированных структур феррит - сегнетоэлектрик, в которых возможно эффективное управление параметрами импульсов за счет изменения внешних электрических и магнитных полей.

Особенности решения краевых задач для полосковых и коаксиальных структур со слоями параэлектриков и параметры формируемых видеоимпульсов рассмотрены в подразделе 3.3. Учет малой вариации величины поля по поперечному сечению для основных типов волн позволил получить приближенные аналитические соотношения для расчета параметров нелинейных импульсов.

Установлены условия возбуждения импульсов в волноводных структурах с нелинейными средами.

В подразделе 3.4 рассмотрены условия формирования видеоимпульсов с полосковых структурах со слоями полупроводников со сверхрешетками. Получены аналитические решения для определения параметров нелинейных стационарных импульсов в структурах с ограниченной величиной поперечных размеров полосковых элементов.

В четвертом разделе " Прохождение волновых итулъсов в нелинейные среды и через гратщы раздела с гиенкат с нели-:'£йнши параяетраш в волноводных структурах " рассматривается влияние нелинейных параметров сред различного типа на особенности прохождения волновых высокочастотных импульсов и видеоимпульсов через границы раздела сред.

В подразделе 4.1 рассмотрено прохождение высокочастотных импульсов (рис.2) через пленки нелинейных диэлектриков и парамагнетиков в условиях резонанса, описываемого в рамках модели двухуровневых систем. Рвпвнио задачи о нахождении формы прошедшего через пленку и отраженного от ев поверхности импульсов сводится к исследованию неоднородного кнтегродифференциального уравнения относительно функции распределения поля прошедшего через пленку импульса ^(у.г)

со а

| йх Ут(г-х)Дг(т) +41йс"1| ф*(х)а/аиРн[ф(х)Ет(у=о,г)]}(1х =

где У0(1;), - обратные преобразования Фурье функций

У0(ш)Дт(ш), характеризующих дисперсионные свойства волноводных структур, примыкающих к пленке. В случае малой дисперсии на спектральной ширине падающих на поверхность пленки импульсов получено аналитическое решение, анализ которого показывает, что про прохождении импульсов через

о

00

пленки в условиях резонанса наблюдается неоднозначность решения: при малой амплитуде импульсы эффективно отражаются поверхностью пленки, при большой - проходят пленку с некоторым искажением фронтов импульса и с модуляцией амплитуды, степень которой определяется амплитудой падающего импульса. Получены аналитические соотношения для пленок парамагнетиков в условиях электронного парамагнитного резонанса. Наличие порогового эффекта может быть использовано к устройствах подавления помех и для улучшения параметров невзаимных ферри-товых приборов СВЧ и КВЧ. Уровень пороговых значений полей для Е и Н волн определяется величиной концентрации двухуровневых систем пленок с нелинейными параметрами,дисперсионными характеристиками волноводных структур, из области которых падает импульс, и имеют порядок обычный для систем связи.

Прохождение волновых высокочастотных импульсов через пленки диэлектриков с нелинейностью типа Керра рассмотрено в подразделе 4.2. Получены приближенные аналитические решения для импульсов при учете нелинейности произвольного порядка. Установлено, что рост нелинейности приводит изменению формы фронта импульсов прошедших через пленку и отраженных от нее, а также приводит к мультистабильности состояний.

В подразделе 4.3 рассмотрено прохождение видеоимпульсов через пленки параэлектриков в полосковых и коаксиальных волноводных структурах (рис.2). Получено аналитическое решение при ступенчатой форме падающих на пленку импульсов. Влияние пленки проявляется в искажении формы фронта падающего импульса,нелинейность параметров приводит к бистабильнос-ти параметров импульсов, отраженных от поверхности или прошедших через пленки.

Прохождение видеоимпульсов через пленки полупроводников со сверхрешетками в полосковых и коаксиальных волнозодных структурах рассмотрено в подразделе 4.4. Установлено, что при малой амплитуде сигнала видеоимпульсы отражаются от поверхности пленки, при амплитуде превышающей пороговое значение Е= u^Sh/(8хейсеУ2)( где ы - плазменная частота,

кр pip

d - период решетки, 6 - толщина полупроводника ) импульс

проходит через пленку с искажением фронта и модуляцией амплитуда, период которой с ростом амплитуда уменьшается. Рассмотренный эффект может быть использован в широкополосных устройствах систем обработки информации.

В пяпол разделе " Влияние анизотропии линейных и нелинейных сред на прохождение волновых и.тулъсов в волноводных структурах и через границы раздела сред " рассмотрено влияние анизотропии на волновые процессы в структурах с линейными и нелинейными средами.

Физические свойства полоскоеых структур со слоями феррита при произвольной ориентации оси гиротропии и пленок нелинейного диэлектрика рассмотрены в подразделе 5.1. Использование полученных нами двухсторонних граничных условий позволяет построить аналитические решения и исследовать дисперсионные свойства волноводных и полосковых структур с анизотропными подложками при произвольной ориентации оси анизотропии. Установлена возможность эффективного управления параметрами дисперсионных характеристик и волновых чисел путем изменения величины поля подмагничивания и ориентации оси гиротрошш.

НеЕзаимные предельные свойства гиротропных структур при поперечной относительно оси волноводной структуры ориентации осей гиротропии в плоскостях раздела сред рассмотрены в подразделе 5.2. Показана возможность аналитического исследования дисперсионных уравнений структур, установлены условия максимальной невзаимной предельности параметров для прямых и обратных волн. Показано, что невзаимные предельные свойства при оптимальном выборе параметров могут эффективно использоваться в областях частот, где уровень гиротропии недостаточно велик для создания невзаимных устройств в "традиционном" исполнении.

В подразделе 5.3 рассматривается влияние ориентации оси нелинейной части одноосной анизотропии на параметры нелинейных волновых импульсов в волноводных структурах.Установлено, что строгий анализ с использованием приближенных граничных условий для пленок с нелинейными параметрами приводит к нелинейному штегродифференциальному уравнению. Приближенное

решение этого уравнения в случае нелинейности, описываемой в рамках модели двухуровневых систем приводит к уравнению типа синус-Гордона с возмущением в правой части уравнения, величина которого зависит от ориентации оси анизотропии. Изменение ориентации оси анизотропии приводит к изменению параметров нелинейных стационарных импульсов, в частности солитонов, и изменяет условия их стационарности .

Влияние ориентации оси анизотропии на прохождение волновых импульсов из среды с линейными параметрами в область нелинейного диэлектрика, описываемого одноосным вектором нелинейной поляризации, рассмотрены в подразделе 5.4. Краевая задача сводится к решению неоднородного нелинейного интегрального уравнения. В случае малой дисперсии на спектральной ширине падающего на границу раздела сред импульса исследуемое уравнение сводится к нелинейному обыкновенному дифференциальному уравнению, имеющему аналитические решения .

При падении на границу раздела сред импульсов, аппроксимируемых ступенчатыми функциями, получены аналитические решения, анализ которых показывает неоднозначность параметров отраженных и прошедших через границу раздела сред импульсов даже при кубической нелинейности. С ростом степени нелинейности число допустимых стационарных состояний параметров импульсов возрастает. В общем случае ориентации осей анизотропии наблюдается связанное состояние Е и Н нелинейных воля.

Получено решение обратной задачи о расчете форда падающих импульсов, необходимой для возбуждения импульсов требуемой формы ( или солитонов ) при минимальном уровне фонового излучения.

Примеры реализации устройств управления в СВЧ и КВЧ диапазонах на основе гиротропных и нелинейных сред, удобные для создания устройств управления волноводных структур в нелинейных режимах рассмотрены в подразделе 5.5. Описываются особенности измерения и параметры анизотропных пленок в СВЧ и КВЧ диапазонах, конструкции широкополосных устройств управления позволяющих использовать стационарные импульсы и соли-тоны: цирку ляторы, переключатели, вентили на основе гиротроп-

них материалов, удобные для работы в области высоких частое и для управления высокочастотными импульсами в системах связи и обработки информации.

В тстол разделе " Компенсация затухания и усиление нелинейных стационарных шпулъсов в интегральных Полноводных структурах" рассмотрены различные механизмы компенсации потерь энергии нелинейных импульсов при их распространении в реальных структурах. Вопрос компенсации затухания для нелинейных импульсов имеет особое значение из-за зависимости параметров импульсов от их амплитуды, неконтролируемое изменение которой приводит к проблемам в создании систем обработки информации на основе волноводных структур с нелинейными параметрами.

Возможность использования энергии движения вихревой решетки высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) для компенсации потерь энергии нелинейных импульсов в полосковых струк-рах с пленками ВТСП и полупроводника со сверхрешеткой рассмотрена в подразделе 6.1. Установлено, что условие усиления импульсов сводится к условию выполнения соответствия между скоростью вихревой структуры 1>в и скоростью импульсов из

| ив I > У3 ( 1 + о/ге ),

где о характеризует уровень затухания и эе определяется параметрами ВТСП, зависимость параметров импульсов от времени описывается методом возмущений..

В подразделе 6.2 рассмотрены возможности компенсации потерь энергии видеоимпульсов, формируемых пленками полупроводников со сверхрешетками за счет отрицательной дифференциальной проводимости пленок активных полупроводников, в которых скорость дрейфа носителей зарядов может быть достаточно велика при обычных условиях для эффективного взаимодействия с нелинейными видеоимпульсами.

Условия усиления в структуре феррит - сегнетоэлектрик. -ВТСП с учетом нелинейных свойств сегнетоэлектриков и ферритов в МСВ приближении рассмотрены в подразделе 6.3. Условием

усиления является равенство скорости перемещения вихревой решетки и скорости нелинейных импульсов, что в нелинейном режиме реализовать проще, чем в линейном режиме усиления из-за появления дополнительной возможности изменения скорости импульсов за счет изменения их амплитуды. Особенностью нелинейного режима усиления является нарушение условий усиления при росте амплитуды импульсов, которое сопровождается увеличением их скорости. В этом случае устанавливается стационарное значение амплитуды импульса, которое зависит от скорости дрейфа носителей энергии и от параметров структуры. Рассмотрены особенности усиления спиновых волн и конструкция усилителя с распределенными параметрами, основанная на использовании энергии движения вихревой решетки ВТСП.

Основные выводы.

1. Получено новое представление двухсторонних граничных условий, позволяющее описывать пленки и слои с анизотропными и нелинейными параметрами различного типа. Это позволяет упростить электродинамический анализ и получить аналитические решения при расчете новых структур, которые ранее могли рассматриваться только численными методами. Изучены особенности представления двухсторонних граничных условий для приближенного описания многослойных структур с анизотропными параметрами .

2. Разработан метод анализа регулярных (вдоль оси) волно-водных структур с пленками нелинейных сред различного типа. Установлено, краевые задачи сводятся к решению нелинейных интегродиф£еренциального уравнения относительно функции распределения поля электромагнитных волн в плоскости пленки. Это уравнение описывает эволюцию параметров нелинейных волн в волноводных структурах разнообразного типа и в частных случаях сводится ( в первом приближении и в зависимости от типа нелинейности ) к известным эволюционным уравнениям типа нелинейного уравнения Шредингера, уравнению Кортевега де Вриза, уравнению синус-Гордона и др.

Установлено, что тонкие пленки с нелинейными параметрами могут эффективно использоваться для формирования стационарных волновых импульсов, в том числе при формировании солитонов и

солитонных решеток различного типа. Получены аналитические соотношения для расчета параметров стационарных нелинейных импульсов огибающих высокочастотных сигналов и видеоимпульсов при различных типах нелинейности( диэлектриков, полупроводников, парамагнетиков и др.), характерных для диапазонов частот от СВЧ до оптического.

Определены условия существования бистабильных и мульти-стабильных состояний с учетом нелинейных членов разложений высших порядков. Установлено, что волноводные структуры, не имеющие частоты отсечки ( полосковне, коаксиальные и др. ) позволяют формировать нелинейные волновые импульсы длительностью до 1СГ9-ИО~10 с в СВЧ и КВЧ диапазонах, что позволяет улучшить параметры импульсных устройств на их основе .

3. Разработан метод расчета параметров нелинейных импульсов огибающей высокочастотного сигнала и нелинейных видеоимпульсов в золноводных структурах с нелинейными средами конечной толщины. Исследовано влияние нелинейности параметров диэлектрика "керровского " типа на распределение структуры поля по толщине слоя с нелинейными параметрами. Краевая задача сводится к решению нелинейного интегродифференциаль-юго уравнения. Получены аналитические решения уравнения для голоскоеых и коаксиальных структур различного типа. Рассмот-ш новые типы комбинированных структур, включающих нелиней-ше и гиротропные ерели, позволяющие создать на их основе алтейные неьзаимные волноводные структуры. Установлено,-то с учетом ВЫС2ИХ типов нелинейности помимо увеличения исла стабильных состояний возможно возбуждение импульсов высшего" порядка, счгасываемых степенными функциями основных ипов решений нелинейных эволюционных уравнений.

4. Разработан метод анализа прохождения импульсов через ленки с нелинейными параметрами, расположенные перпендику-эрно оси волнодедной структуры. Задача об отражении импуль-зв от пленок сводится к решению неоднородного, нелинейного, иномерного интегродифференциального уравнения относительно дакшга распределения поля б плоскости пленки. В области июй дисперсии волневодных структур на спектральной ширине атульсов щзиолиженннй анализ приводит к нелинейным обыкно-•ннкм. неоднородным дифференциальным уравнениям, которые ;ейт аналитические резания при воздействии импульсов аппрок-

симируемых ступенчатыми функциями. Установлены, что при падении на пленки импульсов с частотой несущей, совпадающей с частотой ЭПР пленок парамагнетиков имеется пороговое значение амплитуды поля, при котором меняется условие прохождения импульсов через пленки: при большой амплитуде импульсов происходит инверсия состояния магн*дтных моментов парамагнетика и импульс проходит через пленку без потерь энергии с некоторым искажением фронтов импульса. При малой амплитуде импульсы практически полностью отражаются от поверхности пленки. Получены аналитические соотношения для расчета формы импульсов, прошедших через пленки с "керровской" нелинейностью.

5. Рассмотрено прохождение видеоимпульсов через пленки полупроводников со сзерхрешетками и пленки параэлектриков. Исследована зависимость коэффициента отражения от амплитуды импульсов: видеоимпульсы малой амплитуды эффективно отражаются от поверхности тонких пленок. Получены аналитические соотношения для расчета формы прошедших через пленки импульсов.

6. Рассмотрено влияние анизотропии параметров сред на физические эффекты, наблюдаемые при прохождении нелинейных волновых импульсов в слоистых волноводах структурах. Исследовано влияние величины поля подмагничивания и ориентации оси гиротропии на дисперсионные характеристики полосковых структур на комбинированных подложках и параметры нелинейных импульсов при наличии в структурах пленок с нелинейными параметрами. Изменение постоянной распространения приводит к изменению параметров импульсов огибающей высокочастотного сигнала и может эффективно использоваться для управления параметрами импульсов с помощью внешних полей. Невзаимные свойства линейной по электродинамическим параметрам части волноводной структуры определяют невзаимность параметров импульсов, распространяющихся в прямом и обратно! направлениях. Изменение ориентации оси анизотропии нелинейного вектора поляризации приводит к изменению условий взаимной связи компонент электромагнитного поля, что проявляется в изменении условий реализации волноводной самоиндуцированной прозрачности и может приводить к разрушению солитснов, формируемых в структурах.

7. Рассмотрено прохождение импульсов из изотропной сред с линейными параметрами через границу раздела с нели

нейной средой,характеризуемой одноосным вектором нелинейной поляризации. Исследование структуры сведено к решению нелинейного интегрального уравнения относительно функции распределения толя в плоскости раздела сред При малой дисперсии приближенный анализ позволяет свести проблему к решению нелинейного неоднородного уравнения типа Абеля. Установлено, что при ориентации оси одноосной нелинейной анизотропии параллельно плоскости раздела сред или при совпадении ориентации оси анизотропии с направлением прохождения импульса в нелинейную среду параметры отраженного от границы раздела сред и прошедшего через него импульсов определяются линейными параметрами граничащих сред. В более общем случае возникает неоднозначность решений, свидетельствующая о возможности реализации мультистабилъшх состояний как при кубической, так и при более высоких степенях нелинейности параметров.

8. Рассмотрены условия компенсации потерь энергии нелинейных волновых импульсов и их усиления за счет передачи им энергии от движущихся носителей зарядов полупроводников и за счет энергии движения вихревой структуры пленок ВТСП в магнитном голе при наличии тока транспорта носителей зарядов. Условия усиления нелинейных волновых импульсов в ряде случаев отличаются от условий усиления линейных, волн и сводятся, б частности, к необходимости обеспечения соответствия скорости импульсов и скорости движения носителей энергии, что может быть реализовано без использования специальных систем замедления за счет дополнительной для нелинейных импульсов' возможности изменения скорости импульсов за счет изменения их амплитуды. Использование пленок ВТСП позволяет реализовать режимы компенсации потерь энергии, когда амплитуда импульсов за счет энергии внешнего источника тока стабилизируется на уровне, определяемом параметрами структуры и величиной тока.

9. Рассмотрены методы измерения параметров пленок с нелинейными и анизотропными параметрами, а также предложены конструкции устройств на основе использования различных физических эффектов в нелинейных и анизотропных средах, в том числе волноводы нелинейных, импульсов, циркуляторы, вентили, переключатели, усилители для обработки информации на эснове импульсных систем управления.

Список основных публикаций

1. Глущенко А. Г. Двухсторонние граничные условия для анизотропных слоев // Изв. вузов Радиофизика.- 1987.-Т.ЗО.- N 4.- С.555-557.

2. Глущенко А.Г. Теория волноведущих структур с нелинейными пленками // Изв. вузов Радиофизика.- 1988.- Т. 31.-N 9.- С.1098-1105.

3. Глущенко А.Г., Куруиш, Е.П. Полосковая линия на произвольно подмагниченной феррито- диэлектрической подложке // Радиотехника и электроника.- 1977.- Т.22.- N 10.-С.2074-2081.

4. Глущенко А.Г., Курушин Е.П., Неганов В.А.,Нефедов Е.И., Сашшов Н.П. Алгоритмизация задач распространения' волн в многослойных анизотропных структурах // Радиотехника и электроника.- 1980.- Т.25.- N 5.- С.930-940.

5. Глущенко А.Г. Стационарные волны в волноведущих структурах с нелинейными пленками // Изв. вузов Радиофизика.- 1987.- Т.30.- N 5.- С.681-682.

6. Глущенко А.Г. Метод расчета параметров видеоимпульсов в волноведущих структурах с нелинейными пленками // Радиотехника.- 1991.- N II.- С.73-75.

7. Глущенко А.Г.Стационарные волны в волноведущих структурах с нелинейными пленками // "Повышение надежности, качества и быстродействия РЭА на основе ОИС СВЧ": Тез. докл. Всесоз.школы-семинара, Куйбышев, 1987.- Куйбышев: КуАИ, 1987.- С.68.

8. Глущенко А.Г. Нелинейные стационарные импульсы в по-лосковых структурах на слоистых подложках с полупроводниками со сверхрешетками // Взаимодействие электромагнитных волн с твердым телом: Сб.трудов 3 Всесоюз, школы, Саратов,1991.- Саратов: СГУ, 1991.- С.58.

9. Глущенко А.Г. Электромагнитные волны в нелинейном диэлектрическом слое.- Горький, 1987.- 8 с. Деп. ж. Изв. вузов Радиофизика в ВИНИТИ N 8147-В87.

10. Глущенко А.Г. Метод интегральных уравнений в теории солитонов волноводных структур// Элементы и устройства систем связи: Сб.научн.тр.уч.завед.связи/ЛЭИС.: 1991.-N 152.- С.65-69.

11. Глущенко А.Г. Поверхностные нелинейные волны в структу-

зт

ре феррит - сегнетоэлектрик // Физика твердого тела.-

1991.- Т.33.- N 6.- C.I635-I639.

12. Глущенко А.Г. Стационарные волны в слоистых волноведу-щих структурах с нелинейными подложками// Межвуз.сб.н. тр." Волновые процессы в нелинейных и неоднородных системах СВЧ".- Куйбышев: Куйб.госунивер., 1989.- С.18-21.

13. Глущенко А.Г. Метод нелинейных интегральных уравнений в краевых задачах волноведувдх структур с нелинейными пленками // Межвуз. сб. научн. тр. " Электродинамика и техника СВЧ и КВЧ: Теория, математическое моделирование и САПР ОИС СВЧ".- М.: МИЗМ.- 1991.- С.86-91.

14. Глущенко А.Г. Нелинейные стационарные импульсы з вол-новодных структурах // Радиотехника и электроника.-

1992.- Т.37.- N 4.-С.744-747.

15. Глущенко А.Г.Нелинейные стационарные волны в интегральных структурах // Методологические, информационные и изобретательские аспекты научных исследований в области создания ОМС СВЧ и КВЧ : Сб. труд.Всесоюз.научн.конф., Тула,1991.- Тула: ВНТОРЭС.- 1991.- С.41-42.

16. Глущенко А.Г. Метода анализа стационарных волн анизотропных структур с нелинейными диэлектриками // " Математическое моделирование САПР и конструкторско-техноло-гическое проектирование ОИС СВЧ и КВЧ диапазонов": Тез. докл. Всесоюз, школы - семинара Тула, 1990.- Тула: Тульск.полит.ин-т.- 1990.- С.175.

17. Glushchenko A.G. Taking ihto account of edge conditions in the theory of nonlinear waves in lauered integrated structures // Математическое моделирование и САПР радиоэлектронных и вычислительных систем СВЧ и КВЧ на объемных интегральных схемах : Труды 4 Всесоюз.научн. техн.конф..Волгоград,1991,- М.: ВНТОРЭС, 1991.-С.91-92.

18. Глущенко А.Г. Расчет параметров стационарных видеоимпульсов в полосковых и коаксиальных структурах с сегнетоэлектриком // Электросвязь.- 1991.- N 9.- С.41.

19. Глущенко А.Г. Стационарные волны в волноведувдх структурах с нелинейными диэлектриками // Математическое моделирование и САПР радиоэлектронных систем СВЧ на объемных интегральных схемах: Труды 3 Всесоюз. научн. техн.конф.,Суздаль,1939.- М.:Радио и связь,1989.- С.82.

20. Глущенко А.Г. Нелинейные стационарные волны в многомо-довых и взаимосвязанных волноведущих структурах // Теория и математическое моделирование объемных схем СВЧ и КВЧ: Труды 4 Всесоюз. школы-семинара, Алма-Ата, 1989.- Алма-Ата: Казах.госунивер.- 0.141.

21. Глущенко А.Г. Прохождение электромагнитных импульсов через пленки с нелинейными параметрами // Письма в Ж Т Ф.- 1992.- Т.18.- В.4.- С. 7-9.

22. Глущенко А.Г. Прохождение волнового импульса через границу раздела диэлектрик - полупроводник в полосковых структурах // Взаимодействие электромагнитных волн с твердым телом : Труды 3 Всесоюз.школы, Саратов, 1991.-Саратов, Сарат.госунивер.,1991.- С.60.

23. Глущенко А.Г., Неганов В.А. Невзаимные свойства слоистых гиротропных направляющих структур // Изв. вузов Радиофизика.- 1981.- Т.24.- N 4.- С.97-103.

24. Глущэнко А.Г. Магнитостатические волны при произвольной ориентации поля подмагничивания // Изв. вузов Радиофизика.- 1981.- Т.24.- N 3.- С.358-362.

25. Глущенко А.Г. Расчет спектра магнитостатических волн с помощью интегральных уравнений // Межвуз. сб. научн.тр "Физика и техника магнитных явлений".- Куйбышев: КуйС госпед.ин-т, 1986.- С.29-34.

26. Глущенко А.Г., Курушш Е.П., Часовншова Т.А. Исследование компонент тензора магнитной проницаемости тонких ферритовых пленок в миллиметровом диапазоне // Ж Т Ф.-1982.- Т.52.- N 7.- 0.1446-1447.

27. Андреева Р.И., Глущенко А.Г., Курушн Е.П.,Часовншова Т.А. Малогабаритный ферритовый вентиль трехмиллиметрового диапазона// Радиотехника.- 1985.- N 2.-0.76-77.

28. Андреева Р.И., Глущенко А.Г., Курушин Е.П.,Часовникова Т.А. Малогабаритный ферритовый вентиль двухмиллиметрового диапазона// Радиотехника.- 1987.- N II.-С. 71-72.

29. Андреева Р.И., Глущенко А.Г., Неганов В.А., Часовншова Т. А. Экспериментальное моделирование волноводныз ферритовых X - циркуляторов КВЧ диапазона // Изв. вузов Радиофизика.- 1990.- Т.33.- N 12.- С.1431-1432.

30. Глущенко А.Г. Усиление нелинейных гибридных волн I слоистой структуре феррит-сегнетоэлектрик-сверхпровод-

ник // Письма в К Т Ф.- 1990.- Т.16.- В.21.- С.26-30.

31. Глущенко А.Г. Компенсация затухания нелинейных стационарных импульсов в структурах полупроводник-сверхпроводник// Письма в К Т Ф.- 1991.- Т.17.- В.22.- С.11-14.

32. Глущенко А.Г. Усиление нелинейных спиновых волн в слоистых структурах феррит - сверхпроводник // Спин-волновая электроника СВЧ: Тез.докл. 5 Всесоюзн.школы по спин-волновой электронике СВЧ, Звенигород, 1991.-М.: ИРЭ АН СССР, 1991.- С.56-57.

33. Глущенко А.Г. Компенсация затухания солитонов в интегральных волноводных структурах с пленками полупроводников со сверхрешетками // Техника, теория, математическое моделирование и САПР ССОИ на ОМС СВЧ: Труды 6 Межгосуд. школы-семинара, Калининград,1992.-С.245-248

54. Глущенко А.Г. Электродинамика волноведущих структур с нелинейными пленками // Техника, теория, математическое моделирование и САПР ССОИ на ОИС СВЧ: Труды 6 Межгосударственной школы-семинара, Калининград,1992.-С.92-102.

¡5. Глущенко А.Г. Прохождение волновых импульсов из линейной среды в полупроводник с нелинейными анизотропными параметрамии // Техника, теория, математическое моделирование и САПР ССОИ на ОИС СВЧ: Труды 6 Межгосударственной школы-семинара,Калининград,I992.-С.242-245.

6. Глущешо А.Г. Влияние анизотропии пленок с нелинейными параметрами на эффект самоиндуцированной прозрачности в оптических волноводных структурах // Оптика и спектроскопия.- 1992.- Т.72.- В 5.- С.1273-1276.

ЛИТЕРАТУРА

1. Каценеленбаум Б.З. Высокочастотная электродинамика.- М.: Наука, 1966.- 240 с.

2. Егоров Ю.В. Частично заполненные прямоугольные волноводы.- М.: Сов. радио, 1967.

3. Нефедов Е.И..Фиалковский А.Т. Полосковые линии передачи: электродинамические основы автоматизированного проектирования схем СВЧ.- М.: Наука, 1980.- 314 с.

4. Уразаков Э.И. Волновые электромагнитные процессы в направляющих системах.-Алма-Ата:Наука Каз.ССР,1981.-240 с.

5. Болотовский Б.М., Столяров С.Н. Современное состояние

электродинамики движущихся сред // Эйнштейновский сборник.- М.- Наука, 1976.- С.179-275.

Л 6. Колесников П.М. Введение в нелинейную электродинамику.-Минск: Наука и техника, 1971.- 382 с.

Л 7. Ostrovsky L.A..Gorskov K.A.,Papko V.V. Solitons in ra-diophysics// Phys.Scr. 1979.-V.20.- N.3-4.- P.357-363.

Л 8. Сухоруков А.П. Нелинейные волновые взаимодействия в оптике и радиофизике.- М.: Наука, 1988.- 232 с.

Л 9. Пелиновский E.H., Соколов В.В. К нелинейной теории распространения волн в размерно-квантованных пленках // Изв. вузов Радиофизика.- 1976.- Т.19.- N 4.- С.536-542.

Л 10. Захаров В. Е., Манаков С. В., Новиков С. П.,

Питаевский Л. П. Теория солитонов: Метод обратной задачи.- М.; Наука, 1980.- 319 С.

Л II. Hasegawa A., Kodama Y. Signal transmission by optical pulses in dispersive dielectric fibres // Proc. IEEE.-1981.-V.63.- N 9.- P.1145-1150.

Л 12. Дианов E.M..Малышев II.В..Прохоров A.M. Нелинейная волоконная оптика// Квант.электр.-1988.-Т.I5.-N 1.-С.5-29.

Л 13. Курушин Е.П., Нефедов Е.И.Электродинамика анизотропных волноведущих структур.- М.: Наука, 1983.- 223 с.

Л 14. Микаэлян А.Л. Теория и применение ферритов на сверхвысоких частотах.- М.: Госэнергоиздат, 1963.- 663 с.

Л 15. Ma J.G. Propagation properties oí TE-mode soliton in

rectangular waveguides with nonlinear dielectric //Int. J.Infrared and MM waves.-1990.-V.11.~N 9.-P. 1033-1045.

Л 16. Звездин A.K., Попков А.Ф. К нелинейной теории спиновых волн // ЖЭТФ.- 1983.- Т.84.- N 2.- С.606.

Л 17. Бордман А.Д., Гуляев Ю.В., Никитов С.А. Нелинейные поверхностные магнитостатические волны // ЖЭТФ.- 1989. - Т.95.- К 6.- С.2140-2150.

Л•18. Рупасов В.И., Юдсон В.И. Резонансная оптика нелинейных пленок//Квант.электроника.-1932.-Т.9.-N II.-С.2179-85.

Л 19. Попкое А.Ф. Усиление МСВ потоком магнитных вихрей в структуре феррит-сверхпроводник // Письма в ЗК Т Ф.-1989.- Т.15.- N 5.- С.9-13.