Фотонные кристаллы

реклама
Фотонные кристаллы
Цвет показывает изменение
диэлектрической
проницаемости
в фотонном кристалле
ФК новый вид оптических материалов
1)
2)
3)
4)
Управление распространением света вдоль
определенного направления
В желаемом диапазоне частот полное отражение
света.
Локализация света в определенном объеме
Управление света светом
Уравнения Максвелла в среде
Задача на собственные значения для эрмитового оператора
Через электрическое поле получаем обобщенную задачу
на собственные значения
Сравнение с квантовой механикой
Дираковская потенциальная гребенка
Теорема Блоха
Энергия
Графическое решение
Зонная структура потенциальной
гребенки
Пример одномерного ФК
Рэлей 1887 год
Пример двумерного ФК
Общий вид моды
Зонная структура TE и ТМ мод
может быть полностью различной
Зонная структура TM моды
3D Фотонный кристалл
Фотонные кристаллы с дефектами
Дефектные моды в одномерном фотонном кристалле
2D ФК с дефектом
Монопольная мода
Дипольные моды
Частоты дефектных мод
Более сложные дефекты, состоящие из
набора элементарных дефектов
Прямоугольный биллиард в фотонном
кристалле
Настройка частоты дефектной моды с
помощью изменения радиуса
Линия дефектов-волновод
Закон дисперсии распространяющихся
дефектных мод
Локализация вдоль
одного измерения
Разветвленные волноводы
Примеры мод в разветвленных
волноводах
Волноводы, поддерживающие две
моды
Аналогия с электродинамикой
волноводов в случае Ez- моды
Описание с помощью
S-матрицы
Описывают подающие
и рассеянные волны
Сечение прямоугольного
волновода
Явный вид S-матрицы
Пример решения уравнения
Максвелла в случае резонатора,
связанного с двумя прямыми
волноводами
Волноводы – оптические
фиберы
Более плотная
оптическая среда
Волновод + дефект
Пример волны, взаимодействующей
с двумя дефектами
Область рассеяния выделена прямоугольником
В результате рассеяния S-матрица становится
сложной функцией частоты
Другой пример с четырьмя волноводами
(четырехполюсник)
Пример частотной зависимости коэффициента
прохождения
Биллиард в фотонном
кристалле для исследования
волнового хаоса
Электромагнитное
поле
Треугольный открытый
биллиард в фотонном
кристалле
Волновой хаос
Спектр прохождения
Амплитуда поля
Эволюция волнового пакета в хаотическом
биллиарде
Два способа расположения резонансной
полости
В волноводе
Рядом с волноводом
Пунктир – для off-channel
Сплошная для in-channel
Дискретная модель для случая off-channel defect
Граничные условия
Коэффициент прохождения
Теория связанных мод
Х. Хаус “Волны и поля в оптоэлектронике”
Взаимодействие входных мод с
резонатором
Взаимодействие резонатора
С выходными модами
Резонанс Фано с нулем
коэффициента прохождения
Скачать