vågledartyper

Vågledere er konstruksjoner som leder elektromagnetiske bølger ved å begrense dem til en definert bane. De opprettholder retning og reduserer stråling ut av området rundt ved å utnytte forskjeller i materialeegenskaper som permittivitet og ledningsevne. Vågledere brukes i alt fra radiokommunikasjon og radar til optiske nettverk og integrert fotonikk.

De vanligste hovedkategoriene er metalliske (hule) bølgeleder og dielektriske bølgeleder. Metalliske bølgeleder har konduktive vegger og brukes ofte ved mikrobølge- og radiobølgesystemer. Dielektriske bølgeleder, som optiske fibre og planar bølgeleder, leder lys eller høyfrekvente signaler gjennom forskjeller i refraktivitet.

Metalliske bølgeleder finnes i rektangulære og sirkulære tverrsnitt. De støtter ulike moduser (TE- og TM-moduser), og har en cutoff-frekvens avhengig av geometri og materiale. Den dominerende modusen i mange rektangulære guider er TE10. Fordeler er lavt tap ved riktig dimensjonering og god retningskontroll; ulemper inkluderer tap ved høyere frekvenser og produksjonsvariasjoner.

Dielektriske bølgeleder omfatter optiske fibre og planar/båndbølger. Optiske fibre består av en kjerne med høyere refraktivitet enn omgivelsen og bruker totalrefleksjon for å lede lys. Typer inkluderer step-index fibre og graded-index fibre; multimode og single-mode varianter avhenger av kjernediameter og bølgelengde. Planar bølgeleder ligger i et tynt lag på et substrat og brukes i integrert optikk.

Avanserte typer inkluderer hollow-core og fotoniske krystal-bølgeledere, som bruker periodiske strukturer for å styre frekvensbredder og modaltilgjengelighet. Slike bølgeleder brukes i spesialiserte applikasjoner med krav til lavt tap, høy hastighet eller integrasjon på silisiumplattform. Valg av bølgeleder avhenger av frekvensområde, tapskrav, geometri og applikasjon.