Wave propagation in waveguides with graded plasmonic obstacles

2020 ◽  
Vol 38 (1) ◽  
pp. 104
Author(s):  
Mariana Dalarsson ◽  
Yevhen Ivanenko ◽  
Sven Nordebo
Author(s):  
Юрий Николаевич Радаев

Рассматриваются дифференциальные уравнения для потенциалов перемещений и микровращений, замещающие связанные векторные дифференциальные уравнения линейной теории микрополярной упругости. Исследуются только гармонические зависимости от времени. Опираясь на представление векторов перемещений и микровращений с помощью четырех винтовых векторов, обеспечивающее выполнимость связанных векторных дифференциальных уравнений линейной теории микрополярной упругости, получены новые представления в терминах двух метагармонических векторных полей. Проблема нахождения вихревых составляющих перемещений и микровращений приводится к решению двух несвязанных между собой векторных метагармонических уравнений. Часто указанные уравнения могут быть решены разделением пространственных переменных. Поэтому полученные представления могут находить применение в прикладных задачах механики деформируемого твердого тела, связанных с распространением гармонических волн перемещений и микровращений, характеризующихся заданным азимутальным числом, вдоль длинных цилиндрических волноводов. The coupled vector differential equations of the linear theory of micropolar elasticity formulated in terms of displacements and micro-rotations are studied. A harmonic dependence of the physical fields on time is assumed. By employing the displacements and micro-rotations representation formula in the terms of four screw vectors a new representation based on two metaharmonic vectors are obtained. Thus the problem of determination of the vortex parts of the displacement and micro-rotation fields is reduced to solution of two uncoupled vector metaharmonic equations. The latter can be oftenly solved by the separation of variables technique. For this reason obtained results can be applied to various problems of the micropolar elasticity related to harmonic wave propagation in waveguides. In particular this is true for waves of a given azimuthal number in a long cylindrical waveguide.


Author(s):  
Vincent Pagneux ◽  
Agnès Maurel

The problem of Lamb wave propagation in waveguides with varying height is treated by a multimodal approach. The technique is based on a rearrangement of the equations of elasticity that provides a new system of coupled mode equations preserving energy conservation. These coupled mode equations avoid the usual problem at the cut-offs with zero wavenumber. Thereafter, we define an impedance matrix that is governed by a Riccati equation yielding a stable numerical computation of the solution. Incidentally, the versatility of the multimodal method is exemplified by treating analytically the case of slowly varying guide and by showing how to get easily the Green tensor in any geometry. The method is applied for a waveguide whose height is described by a Gaussian function and the energy conservation in verified numerically. We determine the Green tensor in this geometry.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document