3.2 円形導波管のTE$_{1n}$およびTM$_{1n}$モードの特性

 円形導波管の基本モードはTE$_{11}$モードであり,これに関連する周方向の次数$m=1$のモードについて偏波方向を考えてみる.上式の上側より, \begin{gather} \VEC{e}_{1n} = \frac{A_{1n} \bar{\chi}_{1n}}{2a} \Big\{ J_0 \left( \bar{\chi}_{1n} \bar{\rho} \right) \VEC{a}_x + \ell J_2 \left( \bar{\chi}_{1n} \bar{\rho} \right) \big( \cos 2 \phi' \VEC{a}_x + \sin 2 \phi' \VEC{a}_y \big) \Big\} \end{gather} 中心$\bar{\rho}=0$では, $J_0 (0)=1$,$J_2(0)=0$ ゆえ,このとき電界 $\VEC{e}_{1n}(0)$は$x$方向偏波となっている.そして,主偏波の非対称性および交差偏波成分は上式の第2項によるものである.一方,下側については, \begin{gather} \VEC{e}_{1n} = \frac{A_{1n} \bar{\chi}_{1n}}{2a} \Big\{ \ell J_2 \left( \bar{\chi}_{1n} \bar{\rho} \right) \big( \sin 2 \phi' \VEC{a}_x - \cos 2 \phi' \VEC{a}_y \big) + J_0 \left( \bar{\chi}_{1n} \bar{\rho} \right) \VEC{a}_y \Big\} \end{gather} このとき,中心 $\bar{\rho}=0$ での電界$\VEC{e}_{1n}(0)$は$y$方向偏波である.