Круглый волоконный волновод со ступенчатым профилем показателя преломления

Введём систему координат x,y,z, которая представляет собой правую тройку. Волоконный световод можно представить в виде диэлектрического цилиндра радиуса a и диэлектрической проницаемости n1 (жила), помещённого в пространство, заполненное диэлектриком n2 (оболочка). Ось симметрии цилиндра направим вдоль оси z системы координат. Диэлектрики положим изотропными, т.е. диэлектрическая проницаемость не зависит от направления вектора электрического поля. Будем считать, что диэлектрики имеют такое малое поглощение, что им можно пренебречь. Также допускаем, что диэлектрики не восприимчивы к магнитному полю, что во многих случаях реализуется на практике.