Прохождение электромагнитной волны через субволновые дифракционные структуры

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Решается задача прохождения плоской монохроматической линейно поляризованной электромагнитной волны оптического диапазона через кусочно-однородную непоглощающую диэлектрическую структуру (дифракционную решётку), характерные размеры неоднородностей которой сравнимы с длиной волны оптического излучения либо меньше неё. Решение приводится для поляризованной падающей волны в случае плоской дифракции. Также рассмотрена коническая дифракция и решётки из оптически анизотропных материалов.

Об авторах

Алексей Анатольевич Хохлов

Российский университет дружбы народов

Email: aaxoxlov@sci.pfu.edu.ru
Кафедра систем телекоммуникаций; Российский университет дружбы народов

Список литературы

  2. Дифракционная компьютерная оптика / Д. Л. Головашкин, Л. Л. Досколович, Н. Л. Казанский и др. - М.: Физматлит, 2007. - 736 с.
  3. Fourier Analysis of Bloch wave Propagation in Photonic Crystals / B. Lombardet, L. A. Dunbar, R. Ferrini, R. Houdre // Journal of the Optical Society of America. - 2005. - Vol. 22, No 6. - Pp. 1179-1190.
  4. Sakoda K. Optical Properties of Photonic Crystals. - Berlin: Springer, 2001. - 223 p.
  5. Photonic Crystals. Towards Nanoscale Photonic Devices / J.-M. Lourtioz, H. Benisty, V. Berger et al. - 2th edition. - Berlin: Springer, 2008. - 514 p.
  6. Photonic Crystals. Molding the Flow of Light / J. D. Joannopoulos, S. G. Johnson, J. N. Winn, R. D. Meade. - Princeton: Princeton University Press, 2009. - 305 p.
  7. Amnon Y., Pochi Y. Photonics: Optical Electronics in Modern Communications. - 6th edition. - New York: Oxford University press, 2007. - 836 p.
  8. Michael C. Y., Zhou Y., Connie J. C. A Surface-Emitting Laser Incorporating a High-Index-Contrast Subwavelength Grating // Nature Photonics. - 2007. - No 1. - Pp. 119-122.
  9. Loewen E. G., Popov E. Diffraction Gratings and Applications. - New York: MARCEL DEKKER, 1997. - 620 p.
  10. Sjoberg D., Engstrom C., Kristensson G. et al. A Floquet-Bloch Decomposition of Maxwells Equations, Applied to Homogenization, Department of Electroscience Electromagnetic Theory Lund Institute of Technology Sweden. - 2004. - http: //www.es.lth.se/teorel/Publications/TEAT-7000-series/TEAT-7119.pdf.
  11. Paulick T. C. Applicability of the Rayleigh Hypothesis to Real Materials // Phys. Review. - 1990. - Vol. 42, No 5. - Pp. 2801-2824.
  12. Elfouhaily T., Hahn T. Rayleighs Hypothesis and the Geometrical Optics Limit // Phys. Review. - 2006. - Vol. 97, No 5. - P. 120404.
  13. Ramm A. G. Modified Rayleigh Conjecture and Applications // Journal of Physics A: Mathematical and General. - 2002. - No 35. - Pp. 357-361.
  14. Ramm A. G. Modified Rayleigh Conjecture for Scattering by Periodic Structures // Differential Equations and Applications. - New York: Nova Sci. publishers, 2004.
  15. Агранович В. М., Гинзбург В. Л. Кристаллооптика с учетом пространственной дисперсии и теория экситонов. - М.: Наука, 1965. - 376 с.
  16. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. - М.: Наука, 1973. - 721 с.
  17. Palmer C., Loewen E. Diffraction Grating Handbook. - New York: Newport Corporation, 2005. - 271 p.
  18. Taflove A., Brodwin M. E. Numerical Solution of Steady - State Electromagnetic Scattering Problems using the Time-Depended Maxwell's Equations // IEEE Transactions on Microwave Theory. - 1975. - Vol. 23, No 8. - Pp. 623-630.
  19. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Электродинамика сплошных сред. - 4-е издание. - М.: Физматлит, 2005. - 656 с.
  20. Ловецкий К. П., Севастьянов Л. А. Методы дифференциальных разностей расчета оптических покрытий. - М.: РУДН, 2008. - 161 с.
  21. Neviere M., Popov E. Light Propagation in Periodic Media. Differential Theory and Design. - New York: MARCEL DEKKER, 2003. - 410 p.
  22. Ахманов С. А., Никитин С. Ю. Физическая оптика. - М.: Наука, 2004. - 656 с.
  23. Formulation for Stable and Efficient Implementation of the Rigorous Coupled- Wave Analysis of Binary Gratings / M. G. Moharam, E. B. Grann, D. A. Pommet, T. K. Gaylord // J. Opt. Soc. Am. - 1995. - Vol. 12, No 5. - Pp. 1077-1086.
  24. Методы связанных волн расчета оптических покрытий / К. П. Ловецкий, Л. А. Севастьянов, М. В. Паукшто, А. А. Жуков. - М.: РУДН, 2008. - 144 с.
  25. Флетчер К. Численные методы на основе метода Галеркина. - М.: Мир, 1988. - 352 с.
  26. Канторович Л. В., Крылов В. И. Приближенные методы высшего анализа. - Л.: Физматгиз, 1962. - 708 с.
  27. Михлин С. Г. Вариационные методы в математической физике. - М.: Наука, 1970. - 512 с.
  28. Шмидт Г. Электромагнитное рассеяние на периодических структурах // Современная математика. Фундаментальные направления. - 2003. - № 3. - С. 113-128.
  29. Федоров Ф. И. Оптика анизотропных сред. - 2-е издание. - М.: Едиториал УРСС, 2004. - 384 с.
  30. Berreman D. W. Optics in Stratified and Anisotropic Media: 4x4-Matrix Formulation // Journal of the optical society of America. - 1972. - No 4. - Pp. 502-510.
  31. Палто С. П. Алгоритм решения оптической задачи для слоистых анизотропных сред // ЖЭТФ. - 2001. - Т. 119, № 4. - С. 638-648.
  32. Handbook of Optics / B. Michael, W. Eric, R. David, L. William. - Chicago: McGRAW-HILL, 1995. - 1606 p.
  33. Хохлов А. А. Решение задачи описания прохождения электромагнитной волны через слоистую среду // Вестник РУДН, серия «Математика. Информатика. Физика». - 2010. - Т. 2. - С. 103-105.
  34. Watanabe K., Yasumoto K. Reformulation of Differential Method for Anisotropic Gratings // Proceedings of the 2001 URSI International Symposium on Electromagnetic Theory (Victoria Conference Centre, Victoria, Canada). - 2001. - Pp. 13-15.
  35. Watanabe K. Fast Converging Formulation of Differential Theory for Non-Smooth Gratings Made of Anisotropic Materials // Radio Science. - 2002. - Vol. 38, No 2.
  36. Watanabe K. Numerical Techniques of the Differential Method for Surface-Relief Gratings Made of Anisotropic and Conducting Materials, Fukuoka Institute of Technology, Japan. - 2005. - http://www.fit.ac.jp/EN/index.html.

© Хохлов А.А., 2010

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах