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Time harmonic Maxwell’s equations in an open periodic waveguide: a limiting absorption principle and the radiation condition

Kirsch, Andreas 1
1 Institut für Angewandte und Numerische Mathematik (IANM), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

We study Maxwell’s equations in an open waveguide in $\mathbb{R}^3$. The electromagnetic parameters (permittivity, dielectricity, and conductivity) are periodic with respect to $x_3$ in an infinite cylinder along the $x_3$−axis and constant outside of the cylinder. The Floquet-Bloch transform is used to reduce the problem to a family of quasi-periodic problems. The quasi-periodic Calderon operator for the exterior of the cylinder reduces the problems to a bounded region. A general functional analytic framework is applied to prove convergence of the solutions when the conductivity tends to zero and allows the formulation of a proper radiation condition. A particular difficuly is introduced because of the singular dependence of the quasi-periodic Calderon operator on the Floquet-Bloch parameter at cut-off values.


Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000181889
Veröffentlicht am 21.05.2025
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte und Numerische Mathematik (IANM)
Sonderforschungsbereich 1173 (SFB 1173)
Publikationstyp Forschungsbericht/Preprint
Publikationsmonat/-jahr 05.2025
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2365-662X
KITopen-ID: 1000181889
Verlag Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Umfang 28 S.
Serie CRC 1173 Preprint ; 2025/18
Projektinformation SFB 1173, 258734477 (DFG, DFG KOORD, SFB 1173/3)
Externe Relationen Abstract/Volltext
Schlagwörter Maxwell’s equation, limiting absorption principle, radiation condition
Nachgewiesen in OpenAlex
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