Matrices de répartition pour des systèmes ouverts. application aux problèmes de couplage en optique guidée

Résumé

On étend la théorie des matrices de répartition aux jonctions entre deux guides ouverts. On obtient ainsi des matrices infinies, mais qui peuvent être mises sous une forme dénombrable. Les propriétés d’unitarilé et de symétrie des jonctions réciproques sans pertes s’étendent à ces matrices. On applique cette théorie au problème de l’excitation d’un guide optique où on généralise des résultats partiels antérieurs, et on examine le problème de la transition entre une fibre multimode et un guide monomode. On ne peut pas optimaliser une telle transition sans connaître le champ incident, c’està-dire, sans savoir comment la fibre est excitée, et quelle est sa longueur.

Abstract

The theory of scattering matrix is extended for connections between two open waveguides. The scattering matrices are infinite, but they may be denumerable. In case of reciprocal lossless connections, they are unitary and symmetrical. Some previous results on the excitation of an optical waveguide are generalized and the problem of the transition from a multimode fiber to a monomode guide is discussed. Generally one cannot specify the performances of such a transition without specifying the incident field, i.e., one must say how the light is launched into the fiber and what is the propagation length.