TEM波的相速、波长及波阻抗和无界空间均匀媒质中的相同,而且截止波数 ,因此理论上任意频率均能在此类传输线上传输,一般具有离散谱,是色散型模,其相速度随频率而变。
在自由空间传播的均匀平面电磁波(空间中没有自由电荷,没有传导电流),电场和磁场都没有和波传播方向平行的分量,都和传播方向垂直。此时,电矢量E,磁矢量H和传播方向k两两垂直。只是在这种情况下,才可以说电磁波是横波。沿一定途径(比如说波导)传播的电磁波为
导行电磁波。根据
麦克斯韦方程,导行电磁波在传播方向上一般是有E和H分量的。光的传播形态分类:根据传播方向上有无电场分量或磁场分量,可分为如下三类,任何光都可以这三种波的合成形式表示出来。
TEM波:在传播方向上没有电场和磁场分量,称为横电磁波。若激光在谐振腔中的传播方向为z方向,那么激光的电场和磁场将没有z方向的分量!实际的激光模式是准TEM模,即允许Ez、Hz分量的存在,但它们必须<<横向分量,因为较大的Ez意味着波矢方向偏离光轴较大,容易溢出腔外,所以损耗大,难于形成振荡。
TE波(即是物光里的s波):在传播方向上有磁场分量但无电场分量,称为横电波。在
平面光波导(封闭腔结构)中,电磁场分量有Ey,Hx,Hz,传播方向为z方向。