Theoretical analysis of the lightwave localization phenomenon on the random transmission line (part 1) : localization characteristics of the solution of propagation equation

We try to analyse the localization phenomenon of a lightwave in random media by means of considering the solution of the propagation equation on a transmission line in which the propagation constants are randomly distributed. Lightwave localization is generated at the turning point where the solution is changed suddenly from an increase to a decrease. First, in order to investigate the changing process of the solution, we have derived the approximated one-dimensional Schrodinger equation from the two-dimensional wave equation by using the Brags condition. Considering the many types of solutions of the wave equation, we have investigated the conditions that allow the solutions to exist. Also, we have investigated the relationships between the localization of the solution and the variation of the propagation constant. In case of the exponential solution, we know that the permittivity $\varepsilon$=(0,0$\varepsilon$$_{0}$) is a very important parameter to influence the phase of the lightwave and to generate the localization.

랜덤 선로상의 광 국재현상에 관한 해석(1) : 해의 국재성에 대한 이론적 고찰

전파정수가 랜덤하게 분포하는 선로 상에서 파동함수의 해의 성질을 고찰함으로써 랜덤한 매질 내의 파동의 국재현상에 대한 이론적 해석을 시도하였다 파동의 국재는 함수의 해가 증대에서 감쇠로 전환하는 과정에서 발생하므로, 먼저 파동의 증대가 감쇠로 전환되는 과정을 이론적으로 규명하기 위하여 2차 파동방정식을 Bragg조건 등을 이용하여 근사적으로 1차 슐뢰딩거의 방정식의 형태로 유도하였다. 그리고 이 방정식이 취할 수 있는 여러 가지 해의 성질과 그 해가 성립하기 위한 조건에 대하여 고찰하였으며, 파동방정식의 해의 국재성과 전파정수의 변동에 대한 관계에 대하여 몇 가지 조건을 조사하였다. 지수형의 해에서 유전율이 $\varepsilon$=(0,0,$\varepsilon$$_{0}$)인 경우 $\varepsilon$$_{0}$는 파동의 위상에 관여하여 국재현상을 일으키는 요소가 된다는 것을 확인하였다.