Нелинейная трансформация волн с различными поляризациями в ограниченных слоистых сверхпроводниках

Abstract

Теоретически изучено отражение, прохождение и взаимная трансформация нелинейных ТЕ- и ТМ-волн терагерцевого диапазона в образце слоистого сверхпроводника конечных размеров, помещенном в волновод. Предполагается, что сверхпроводящие слои параллельны оси волновода. Показано, что существуют две волны со взаимно ортогональными поляризациями, которые, несмотря на нелинейность, отражаются и проходят сквозь образец независимо друг от друга. Таким образом, сформулирован принцип суперпозиции для этих волн, который может быть использован для решения нелинейных задач взаимодействия мод в слоистых сверхпроводниках.

Теоретично дослiджено вiдбиття, проходження та взаємна трансформацiя нелiнiйних ТЕ- та ТМ-хвиль терагерцевого дiапазону у зразку шаруватого надпровiдника скiнченних розмiрiв, який помiщено у хвилевiд. Передбачається, що надпровiдниковi шари паралельнi вiсi хвилевода. Показано, що iснують двi хвилi зi взаємно ортогональними поляризацiями, якi, незважаючи на нелiнiйнiсть, вiдбиваються та проходять крiзь зразок незалежно одна вiд одної. Таким чином, сформульовано принцип суперпозицiї для цих хвиль, який може бути використаний для розв’язку нелiнiйних задач взаємодiї мод у шаруватих надпровiдниках.

We study theoretically the reflection, transmission, and mutual transformation of nonlinear TE and TM waves in the terahertz frequency range in a finite-length sample of the layered superconductor placed inside a waveguide. The superconducting layers are considered to be parallel to the waveguide axis. It is shown that there exist waves of two mutually orthogonal polarizations that reflect and transmit independently of each other despite a nonlinearity. Thus, the superposition principle is formulated for these waves, which can be used for solving the nonlinear problems of interactions of waves in layered superconductors.