Bir dalga kılavuzu, herhangi bir dalga türünün akışını yönlendiren bir nesnedir. En temel türlerden bazıları, ses dalgalarını yönlendirebilecek teller veya içi boş borular içerir. Çoğunlukla, dalga kılavuzları, tipik olarak elektriksel olarak iletken metalden yapılmış içi boş bir tüp kullanılarak yerler arasında elektromanyetik dalgaları aktarmak için kullanılır. Dalga kılavuzları güç veya iletişim sinyallerini aktarmak için yaygın olarak kullanılır. Her dalga tipi farklı bir kılavuz tipini gerektirir.
Yönlendirilen dalga tipi, dalga kılavuzunun geometrisini belirler. Kılavuzun genişliği, çoğu durumda, kılavuzlayacağı dalgaların uzunluğu ile aynı büyüklükte olmalıdır. Bu, yüksek frekanslı ışık dalgalarını yönlendiren bir optik fiberin düşük frekanslı ses dalgalarını yönlendirmede etkili olmayacağı anlamına gelir. Ne kadar sinyal kaybı veya güç kaybı olduğu kabul edilebilir diğer faktörler de belirli bir görev için en iyi dalga kılavuzunu belirlemeye yardımcı olur.
Uzaydaki elektromanyetik dalgalar normalde menşe noktalarından her yöne yayılır. Bu, radyasyonun o menşe noktasından mesafesinin karesine oranla güç kaybetmesine neden olur. Bir dalga kılavuzu radyasyonun ideal koşullar altında sadece bir boyutta yayılmasına izin verir ve yayılırken gücünü kaybetmesini önler.
Dalga kılavuzları, dalgayı kılavuzun duvarlarından yansıtarak çalışır. İdeal olarak, dalgalar dalga kılavuzu içinde zikzak düzeninde yayılır. Bu, bir dalga kılavuzunun genellikle dairesel veya kare kesiti olduğunda en iyi şekilde çalıştığı anlamına gelir.
Okyanusta balina şarkısı için doğal bir dalga kılavuzu olarak işlev gören bir su tabakası, verilerin ışık dalgaları yoluyla Ses Frekansı ve Değişen (SOFAR) kanalına aktarılmasına olanak sağlayan optik fiberlerden çok farklı türlerde dalga kılavuzları vardır. Radar sistemleri, radyo dalgalarını bir antene yönlendirmek için dalga kılavuzlarını kullanır, böylece uygun empedansta iletilebilirler. Bilimsel aletler ayrıca çeşitli nesnelerin akustik ve optik özelliklerini ölçmek için dalga kılavuzları kullanır.
Dalga kılavuzları, kimse nasıl çalıştığını anlamadan çok önce, yüzyıllar boyunca kullanılmıştır. Ses dalgaları için tasarlanan ilk dalga kılavuzu, İngiliz fizikçi JJ Thomson tarafından 1893'te önerildi ve gelecek yıl başka bir fizikçi olan OJ Lodge tarafından test edildi. 1920'lerin sonlarında ve 20. yüzyılın başlarında, 1920'lerde görünür ışık için optik kılavuz olarak optik fiberlerin kullanımını inceleyen bilim adamları ile çalışmalar devam etti.
