Un ghid de undă este un obiect care direcționează fluxul oricărui tip de undă. Unele dintre cele mai de bază tipuri includ fire sau țevi goale care pot ghida undele sonore. Adesea, ghidurile de undă sunt folosite pentru a transfera unde electromagnetice între locații, de obicei folosind un tub gol din metal conductiv electric. Ghidurile de undă sunt utilizate în mod obișnuit pentru a transfera semnale de putere sau de comunicare. Fiecare tip de val necesită un tip diferit de ghidaj.
Tipul de undă care este ghidată dictează geometria ghidului de undă. Lățimea ghidajului trebuie, în cele mai multe cazuri, să fie de același ordin de mărime cu lungimea undelor pe care le va ghida. Aceasta înseamnă că o fibră optică care ghidează undele luminoase de înaltă frecvență nu va fi eficientă în ghidarea undelor sonore de joasă frecvență. Alți factori, cum ar fi cât de multă pierdere de semnal sau putere este acceptabilă, ajută și la determinarea celui mai bun ghid de undă pentru o anumită sarcină.
Undele electromagnetice din spațiu radiază în mod normal în toate direcțiile de la punctul lor de origine. Acest lucru face ca radiația să piardă putere proporțional cu pătratul distanței sale de acel punct de origine. Un ghid de undă permite radiației să se propage într-o singură dimensiune în circumstanțe ideale, împiedicând-o să piardă putere pe măsură ce se propagă.
Ghidurile de undă funcționează reflectând valul de pe pereții ghidajului. În mod ideal, undele se vor propaga în zig-zag în ghidul de undă. Aceasta înseamnă că un ghid de undă funcționează adesea cel mai bine atunci când are o secțiune transversală circulară sau pătrată.
Există multe tipuri diferite de ghiduri de undă, de la fibre optice care permit transmiterea datelor prin unde luminoase la canalul de frecvență și interval de sunet (SOFAR), un strat de apă din ocean care acționează ca un ghid de undă natural pentru cântecul balenelor. Sistemele radar folosesc ghiduri de undă pentru a direcționa undele radio către o antenă, astfel încât acestea să poată fi transmise la impedanța corespunzătoare. Instrumentele științifice folosesc, de asemenea, ghiduri de undă pentru a măsura proprietățile acustice și optice ale diferitelor obiecte.
Ghidurile de undă au fost folosite de secole, cu mult înainte ca cineva să înțeleagă cum funcționează. Primul ghid de undă conceput pentru unde sonore a fost propus de JJ Thomson, un fizician britanic, în 1893 și testat de un alt fizician, OJ Lodge, în anul următor. Lucrările au continuat la sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea, oamenii de știință studiind utilizarea fibrelor optice ca ghiduri de undă pentru lumina vizibilă în anii 19.