Волновые процессы и управление электромагнитным излучением в направляющих структурах с частотной и пространственной дисперсией
В биизотропной среде реализуется интерференция встречных волн, при которой полный поток энергии состоит из двух парциальных потоков, отвечающих только прямой и обратной монохроматическим волнам, и осциллирующего интерференционного потока, величина которого пропорциональна произведению амплитуд встречных волнв непоглощающей биизотропной среде вследствие зависимости всех составляющих полного потока… Читать ещё >
Содержание
- СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
- ГЛАВА 1. ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛОСКОСЛОИСТЫХ НАПРАВЛЯЮЩИХ СТРУКТУР
- 1. 1. Трёхслойные планарные оптические волноводы
- 1. 2. Способы возбуждения волноводных мод
- 1. 3. Методы изготовления пассивных планарных волноводов
- 1. 4. Термодиффузионное формирование профилей показателей преломления в ионообменных стеклянных волноводах
- 1. 5. Преобразование волноводных мод в многослойных планарных направляющих структурах
- 1. 6. Особенности распространения света в ступенчатых четырёхслойных волноводах без поглощения
- 1. 7. Оптические моды в градиентных четырёхслойных волноводах
- Выводы
- ГЛАВА 2. РАСПРОСТРАНЕНИЕ, ЛОКАЛИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКИМ ИЗЛУЧЕНИЕМ В ПОГЛОЩАЮЩИХ И
- РЕЗОНАНСНЫХ ВОЛНОВОДАХ
- 2. 1. Распространение света и режимы отсечки в планарных трёхслойных волноводах с усилением
- 2. 2. Поверхностная мода трёхслойного диэлектрического волновода с металлической подложкой
- 2. 3. Объёмные оптические моды волновода с резонансной подложкой
- 2. 4. Волноводные свойства четырёхслойной структуры с поглощающим покровным слоем
- 2. 5. Режимы распространения и трансформация мод в четырехслойном резонансном планарном волноводе
- Выводы
- ГЛАВА 3. КОЛЛИНЕАРНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СВЕТА С ВОЛНАМИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ЗАРЯДА В ПОЛУПРОВОДНИКОВОМ ВОЛНОВОДЕ
- 3. 1. Физические основы распространения волн пространственного заряда
- 3. 2. Коллинеарное взаимодействие оптических волноводных мод в полупроводниковом волноводе: отсутствие усиления волн пространственного заряда
- 3. 3. Коллинеарное взаимодействие оптических волноводных мод в полупроводниковом волноводе при усилении волн пространственного заряда и полном фазовом синхронизме
- 3. 4. Коллинеарное взаимодействие оптических волноводных мод в полупроводниковом волноводе в условиях усиления волн пространственного заряда и нарушенного фазового синхронизма
- Выводы
- ГЛАВА 4. ПОВЕРХНОСТНЫЕ И ОБЪЁМНЫЕ МОДЫ В
- НАПРАВЛЯЮЩИХ СТРУКТУРАХ, СОДЕРЖАЩИХ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ СВЕРХПРОВОДНИКИ
- 4. 1. Электродинамические свойства высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП)
- 4. 2. Поверхностные и объёмные волны в направляющих структурах на основе сверхпроводника и диэлектрика
- 4. 3. Дисперсия поверхностных волн на границе диэлектрика и ВТСП с учётом диссипации в сверхпроводнике
- 4. 4. Дисперсионные характеристики поверхностных волн на границе диэлектрика и ВТСП с учётом диссипации в обеих средах
- 4. 5. Магнитные поляритоны на границе сверхпроводника и ферромагнетика
- Выводы
- ГЛАВА 5. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В КИРАЛЬНЫХ И БИИЗОТРОПНЫХ КОМПОЗИТНЫХ СТРУКТУРАХ
- 5. 1. Основные понятия о киральных и биизотропных средах и их свойства
- 5. 2. Отражение и преломление плоских электромагнитных волн на границе раздела «диэлектрик — биизотропная среда»
- 5. 3. Интерференция встречных волн и тепловыделение в биизотропной среде
- 5. 4. Исследование режимов отсечки в планарных киральных оптических волноводах
- Выводы
- ГЛАВА 6. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА И НАПРАВЛЯЮЩИЕ СВОЙСТВА МЕТАМАТЕРИАЛОВ С ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ ПОКАЗАТЕЛЕМ ПРЕЛОМЛЕНИЯ
- 6. 1. Электродинамические свойства метаматериалов
- 6. 2. Дисперсионные и направляющие свойства периодической мелкослоистой структуры магнетик-полупроводник
- 6. 3. Реализация отрицательного показателя преломления для собственных электромагнитных волн в магнитогиротропной киральной среде
- 6. 4. Волноводные свойства планарных структур, содержащих слои с отрицательным показателем преломления
- Выводы
Волновые процессы и управление электромагнитным излучением в направляющих структурах с частотной и пространственной дисперсией (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Актуальность темы
Изучение волновых процессов и проблем управления оптическим излучением в твёрдом теле является одним из важнейших приоритетов в современной теоретической и прикладной физике. Особую роль указанные направления играют в современной оптоэлектронике, которая рассматривает проблемы совместного использования оптических и электронных методов обработки, передачи и хранения информации. В когерентной оптоэлектронике в качестве базовых элементов широко используются полубесконечные направляющие структуры и планарные волноводы, конструктивно объединяемые с интегрально-, волоконно-оптическими и электронными компонентами различного функционального назначения. Использование полубесконечных направляющих структур для возбуждения поверхностных электромагнитных волн (плазмонов, поляритонов и т. д.) позволяет значительно улучшить характеристики оптических и электронных компонентов, таких как датчики, модуляторы, переключатели и поляризаторы. К достоинствам планарных волноводов следует отнести их компактность, экономичность, а также незаменимость в ряде интегрально-оптических устройств — модуляторах, дефлекторах, в планарных фокусирующих элементах и т. д.
Особенности распространения объёмных волноводных мод в плоских трехслойных структурах, прозрачных в оптическом диапазоне, равно как и поверхностных электромагнитных волн на границах раздела традиционных сред, достаточно хорошо изучены [1−3]. В этой связи особое значение приобретает изучение электродинамических и оптических свойств волноведущих структур различных конфигураций (полубесконечных, трёхи многослойных), создаваемых на основе новых и перспективных композитных материалов, что позволило бы решить проблему формирования высокоэффективных пассивных и активных элементов с заданными рабочими характеристиками.
Интерес к четырехслойным оптическим волноводам вызван их уникальными свойствами, обусловленными эффектами периодической связи между волноводными модами покровного и основного направляющих слоев. Благодаря этому, такие структуры перспективны для создания поляризационных и частотных фильтров, гетероструктурных интегрально-оптических излучателей и фотодетекторов. До сих пор малоизученными оставались вопросы влияния поглощающего слоя четырехслойной планарной структуры на распространение мод и распределение их энергетических потоков как в случае слабого, так и сильного поглощения, обусловленного резонансной частотной зависимостью диэлектрической проницаемости.
Исследованию особенностей распространения и преобразования волн различной физической природы в периодических структурах на протяжении многих лет уделяется самое пристальное внимание [172 176,187,188,193]. Известно, что в полупроводниковых кристаллах в условиях отрицательной дифференциальной подвижности (эффект Ганна) возможна генерация волн пространственного заряда, образующих периодическую электронную решётку. Оценка глубины модуляции диэлектрической проницаемости в предганновском режиме даёт значения величины Аб-, достаточные для эффективного взаимодействия электромагнитных волн оптического диапазона [181,182]. Вместе с тем, до сих пор не проводилось подробного рассмотрения коллинеарного взаимодействия оптических волноводных мод на периодической электронной решётке в направляющих полупроводниковых структурах.
Использование сверхпроводящих материалов при создании туннельных переходов, линий передачи и направляющих структур стало основой для появления оптоэлектронных устройств нового поколения. Элементы, содержащие сверхпроводники, находят широкое применение при создании многочисленных устройств и приборов СВЧ и миллиметрового диапазонов — модуляторов, фильтров, болометров, мультиплексоров, резонаторов, линий задержки, интерферометров на джозефсоновских переходах. В последнее время повышенный интерес вызывают исследования электродинамических свойств волноведущих структур на основе купратных высокотемпературных сверхпроводников, из которых наиболее изученными являются керамические соединения.
УВаСиО [207−214,220]. При этом многие теоретические вопросы распространения электромагнитного излучения, в особенности в ИК-области, остаются неясными из-за сложности микроструктуры указанного сверхпроводника, его анизотропных свойств, наличия псевдощели и т. п.
Электродинамика искусственных киральных и биизотропных сред быстро развивается с конца 80-х гг. прошлого века, что во многом связано с успехами в создании композитных материалов, структурированных в микроскопическом и нанометровом масштабе [232−234,244−246]. Киральные и биизотропные среды обладают магнитоэлектрическими свойствами, обусловленными проявлением пространственной дисперсии. В этой связи явление киральности иногда называют пространственной дисперсией первого порядка. Поэтому при изучении направляющих структур на основе указанных сред приходится сталкиваться также с новыми специфическими задачами, не характерными для традиционных волноведущих структур.
Отдельный интерес представляют вопросы распространения электромагнитного излучения в метаматериалах. Под метаматериалом принято понимать композитную среду на основе идентичных искусственных структурных элементов, обладающую необнаруженными в природе характеристиками [246,253−256]. Опыт последних лет показывает, что затраты на создание таких сред оправдывается широкими возможностями их научно-технического применения. В левых метаматериалах, характеризующихся одновременно отрицательными диэлектрической и магнитной проницаемостями, волновой вектор и электрическое и магнитное поля волны образуют левую ортогональную тройку. Это приводит к появлению целого ряда явлений, не встречающихся в обычных (правых) средах — отрицательный показатель преломления, обратный эффект Доплера и Вавилова-Черенкова [253], субволновое разрешение оптического изображения [257], обратный круговой эффект Брэгга «[258], магнитоиндуктивные волны [259], отрицательный сдвиг Гуса-Хенкена [260]. Отметим, что многие из перечисленных эффектов могут быть ясно объяснены с помощью аппарата феноменологической электродинамики. В последнее время наблюдается тенденция перехода из СВЧ области в область больших частот, а также прилагаются заметные усилия экспериментаторских групп по созданию левых сред для инфракрасного и видимого диапазона. Уже обнаруженные экспериментально электромагнитные и оптические свойства метаматериалов и содержащих их структур открывают большие перспективы для развития этой области физики и указывают на актуальность исследований в этом направлении.
Таким образом, исследование в рамках единого феноменологического подхода волновых явлений в широком классе новых искусственных направляющих структур является актуальным и имеет важное научное и практическое значение.
Целью диссертационной работы является исследование волновых процессов и возможностей управления электромагнитным излучением в планарных структурах с частотной и пространственной дисперсией, включающее изучение особенностей распространения и взаимодействия собственных монохроматических волн в поглощающих, резонансных, киральных и левых направляющих средах и волноводах.
Для достижения поставленной цели требовалось решить следующие задачи:
— проанализировать особенности волноводного распространения и локализации света в ступенчатых и градиентных четырёхслойных волноводах с высокопреломляющим покровным слоем, а также в структурах, содержащих поглощающие, усиливающие слои и слои с резонансной частотной зависимостью диэлектрической проницаемости;
— рассмотреть коллинеарное взаимодействие оптических ТЕ и ТМ мод на периодической решётке, образованной волнами пространственного заряда в полупроводниковой волноводной структуре;
— изучить дисперсионные и волноводные свойства полубезграничных и трёхслойных направляющих структур, содержащих высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП), исследовать условия распространения поверхностных и объёмных магнитных поляритонов, их чувствительность к изменению параметров структуры и воздействию внешнего магнитного поля;
— провести анализ явления кросс-поляризации плоских монохроматических волн на границе раздела «диэлектрик-биизотропная среда» и исследовать особенности интерференции встречных волн и тепловыделения в биизотропной среде;
— найти дисперсионные характеристики собственных электромагнитных волн в магнитоуправляемых композитных слоисто-периодических структурах различных типов, в магнитогиротропной продольно-намагниченной киральной среде вблизи ферромагнитного резонанса, и выявить частотные области отрицательности показателя преломления;
— провести исследование волноводных режимов для поверхностных и объёмных мод в планарных структурах, включающих слои на основе левых материалов с отрицательным показателем преломления.
Научная новизна работы.
1. В ступенчатых и градиентных четырёхслойных оптических волноводах с высокопреломляющим покровным слоем получено условие набега фазы Ь3Нг = (т3 + а) п (где Ь3, Уц, т3 — толщина, поперечное волновое число и модовый индекс в покровном слое, а число, а е [ОД]), позволяющее адекватно описывать распространение света в структурах с учётом периодичности изменения констант распространения и толщин отсечки направляемых мод волноводного слоя.
2. Показано, что в планарных направляющих четырёхслойных структурах при наличии значительного поглощения (усиления) либо частотной дисперсии одного из слоёв возникает преобразование модового порядка, имеются частотные интервалы, где затухание ТЕ мод превосходит затухание ТМ мод, а в области отрицательности диэлектрической проницаемости покровного слоя модовое затухание значительно уменьшается.
3. Впервые получены дисперсионное соотношение для собственных волн пространственного заряда в планарной полупроводниковой структуре и аналитические выражения для эффективности однонаправленного и встречного преобразования ТЕ и ТМ мод в волноводе с усиливающейся волной пространственного заряда как при наличии, так и в отсутствие фазового синхронизма.
4. В рамках модели Гортера — Казимира в широкой частотной области исследованы волновые свойства полубезграничных и трёхслойных направляющих ВТСП-содержащих структурсформулированы критерии существования поверхностных поляритонов в направляющих структурах с поглощающими слоямиполучены дисперсионные уравнения для магнитных поляритонов в структуре ВТСП-ферромагнетик, обнаружена и изучена невзаимность дисперсионного поведения ТЕ поляритонов.
5. Впервые получены соотношения Френеля для случая наклонного падения плоских монохроматических волн на границу раздела «диэлектрик-биизотропная среда" — показано, что появление кросс-поляризации отражённой от биизотропной среды волны обусловлено, кроме киральности, также наличием невзаимности.
6. Впервые рассмотрено явление интерференции встречных волн в поглощающей биизотропной среде и найдено условие существования интерференционного потока электромагнитной энергии в непоглощающем биизотропном материале.
7. Построены тензоры эффективных материальных параметров в различных типах композитных однородно-намагниченных слоисто-периодических структур на основе сверхрешёток из полупроводника и ферромагнетика, выявлены возможности внешнего управления (с помощью магнитного поля) знаком эффективного показателя преломления как в указанных структурах, так и в магнитогиротропной продольно-намагниченной киральной диссипативной среде.
8. В трёхслойных планарных структурах, содержащих слои с отрицательным показателем преломления, установлен и исследован критерий вырождения волноводных мод, при котором проявляется эффект «зацикливания» светового луча.
Проведенные в работе исследования являются, в основном, новыми, а их результаты получены впервые.
Практическая значимость результатов работы.
1. Результаты исследования поглощающих, усиливающих и резонансных волноводных структур, а также направляющих структур с решёткой, образованной волнами пространственного заряда, могут быть использованы для создания новых пассивных и активных интегрально-оптических устройств: волноводных модуляторов, фильтров, вентилей и лазерных структур с перестраиваемым периодом решётки.
2. Выявленные особенности распространения объёмных волн и поверхностных поляритонов в ВТСП — содержащих структурах могут получить применение при разработке линий задержки, передающих линий и интегральных устройств обработки информации.
3. На основе эффектов кросс-поляризации и интерференции встречных волн в невзаимных киральных средах могут быть реализованы поляризационные и маскирующие покрытия, а также статические и динамические брэгговские решётки.
4. Результаты исследований волноводов с левыми средами могут быть применены при создании микрорезонаторных полостей нового типа, где для реализации распределённой обратной связи используется среда с отрицательным показателем преломления.
Достоверность результатов работы.
Достоверность результатов обусловлена соответствием выводов, сделанных на основе развитых теоретических моделей, результатам экспериментальных исследований других авторов. Результаты проведённых расчётов согласуются с экспериментальными данными, полученными другими исследователями, а найденные решения в предельных случаях переходят в ранее известные.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Наличие высокопреломляющего покровного слоя в планарных ступенчатых и градиентных структурах обуславливает возможность реализации волноводных режимов в основном и покровном слоях либо только в основном слоепериодичность изменения констант распространения, толщин отсечки мод основного слоя в зависимости от толщины покровного слоя позволяет эффективно управлять волноводными и энергетическими характеристиками, а также осуществлять избирательное возбуждение ТЕ и ТМ мод как при наличии, так и в отсутствие поглощения в структуре.
2. В планарных оптических волноводах с частотной дисперсией и резонансной частотной зависимостью диэлектрической проницаемости одного из слоев возникают аномалии в поведении модовых характеристик, не наблюдаемые в аналогичных нерезонансных структурах: в трёхслойном волноводе с поглощающей резонансной подложкой с увеличением номера моды проявляется отклонение от линейности частотной зависимости действительной части константы распространения в длинноволновой области и на участке вблизи оптического резонансав четырёхслойной резонансной волноводной структуре существуют характерные частоты, на которых происходит изменение модового порядка, т. е. переход мод волноводного слоя в моды покровного.
3. Эффективность преобразования волноводных мод, взаимодействующих с нарастающей вдоль направления распространения волной пространственного заряда в тонком слое полупроводника, существенно зависит от уровня усиления волны и величины отстройки от фазового синхронизмаобмен мощностью между модами в условиях усиления для однонаправленной связи носит неэквидистантный характер, тогда как для разнонаправленной связи имеет место «вырождение» встречной и падающей мод, при котором они имеют одинаковую мощность во всей возмущённой области.
4. В полубезграничных направляющих поглощающих структурах «ВТСП-диэлектрик» поверхностные поляритоны распространяются при выполнении трёх критериев — 1) условия для константы распространения /? = /?'-1/3″: /?' > 0 (отсутствие обратной волны) и /?" > О (отсутствие усиления), 2) условия локализации, или положительности фазовых скоростей поляритонов в обеих средах: р' > О, к' > О и.
3) положительности энергетического потокав симметричном трехслойном волноводе на основе направляющей плёнки ВТСП и обкладок из полярного диэлектрика область существования объёмных мод ограничивается двумя частотно-зависимыми асимптотами, ТЕ моды низших порядков распространяются в структуре без отсечки вплоть до значения частоты поперечного оптического фонона, а у объёмных ТМ мод на частоте продольного оптического фонона происходит изменение порядка моды на единицу.
5. В биизотропной среде реализуется интерференция встречных волн, при которой полный поток энергии состоит из двух парциальных потоков, отвечающих только прямой и обратной монохроматическим волнам, и осциллирующего интерференционного потока, величина которого пропорциональна произведению амплитуд встречных волнв непоглощающей биизотропной среде вследствие зависимости всех составляющих полного потока энергии от параметра невзаимности можно реализовать ситуацию, в которой полный поток становится равным интерференционному потоку, а парциальные энергетические потоки исчезаюткросс-поляризованные компоненты плоских монохроматических ТЕ и ТМ волн, отраженных от биизотропной среды, не исчезают при любых ненулевых параметрах киральности и невзаимности.
6. В магнитогиротропной киральной среде с потерями осуществим режим отрицательного показателя преломления для собственной волны с левым вращением плоскости поляризацииувеличение параметра киральности приводит к смещению показателя преломления в область отрицательных значений, причем, величина внешнего магнитного поля существенно влияет на знак показателя преломления.
7. Дисперсионные характеристики трёхслойных волноводов, включающих левые среды с отрицательным показателем преломления, кардинально отличаются от известных дисперсионных кривых для традиционных волноводов и существенно зависят от отношений диэлектрической и магнитной проницаемостей слоёв, а также степени асимметрии структурыраспространение основной объёмной и поверхностных мод в указанных структурах ограничиваются тремя значениями нормированной константы распространенияв случае нулевой эффективной толщины структуры внутри направляющего слоя возникает эффект «зацикливания» волноводной моды.
Личный вклад автора. В диссертации изложены результаты работ, выполненных автором лично и в соавторстве с коллегами. В постановке задач и обсуждении результатов принимал участие научный консультант, профессор кафедры радиофизики и электроники УлГУ Д. И. Семенцов, при работе в соавторстве соискателю принадлежит определяющий вклад как в получении новых данных, так и при их анализе.
Апробация работы. Результаты, изложенные в диссертационной работе, докладывались на 31-ой научно-технической конференции (Ульяновск, 1997) — V международном совещании-семинаре «Инженерно-физические проблемы новой техники» (Москва, 1998) — 3-й всероссийской научно-технической конференции «Методы и средства измерений физических величин» (Нижний Новгород, 1998) — международной конференции «Физические процессы в неупорядоченных структурах (US-99)» (Ульяновск, 1999) — III, IV, V, VI международных научно-технических конференциях «Физика и технические приложения волновых процессов» (Волгоград, 2004; Нижний Новгород, 2005; Самара, 2006; Казань, 2007; Самара, 2008), на VII, VIII, IX, X, XI, XII международных научно-технических конференциях «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы» (Ульяновск, 2005;2006, 2008;2010; Абрау-Дюрсо, 2007) — IV всероссийской конференции «Необратимые процессы в природе и технике» (Москва, 2007) — 2-й и 3-й конференциях молодых ученых «Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика» (Саратов, 2007 и 2008) — 6-й Всероссийской молодежной научной школе «Материалы нано-, микрои оптоэлектроники: физические свойства и применение» (Саранск,.
2007), международной конференции IEEE «13th Biennial Conference on Electromagnetic Field Computation» (Greece, Athens, 2008) — международном симпозиуме «Moscow International Symposium on Magnetism», (Moscow,.
2008) — 7-й международной конференции «Математическое моделирование физических, технических, экономических и социальных систем и процессов» (Ульяновск, 2009), XXI Международной конференции «Новое в магнетизме и магнитных материалах» (Москва, 2009) — на IV российском семинаре по волоконным лазерам (Ульяновск, 2010), на научных семинарах в Мордовском государственном университете им. Н. П. Огарёва и в Ульяновском государственном университете.
Исследования поддерживались грантом Carl Zeiss 2009 (№ 5−11) и грантом Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» (мероприятие 1.3.1, ГК № П2603).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 56 печатных работ, из которых 30 статей в отечественных и зарубежных научных журналах, включённых в Перечень ВАК. Список авторский публикаций включён в общий список литературы.
Структура и объем диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, приложения и списка цитируемой литературы. Она изложена на 375 страницах текста, содержит 114 рисунков и 3 таблицы.
Список литературы
состоит из 385 наименований.
Выводы.
Результаты данной главы опубликованы в работах [127, 128, 273, 274, 323, 325, 328, 351] и сводятся к следующему:
— в магнитогиротропной среде с потерями, обладающей свойством киральности, возможно осуществить режим отрицательного ПП для собственной волны с левым вращением плоскости поляризации;
— увеличение параметра киральности к приводит к смещению lili в область отрицательных значений, причем величина внешнего магнитного поля в данном случае существенно влияет на знак ППв гирокиральной пластине угол поворота плоскости поляризации собственных волн имеет во всех случаях нелинейную (ступенчатую) зависимость от толщины слоя;
— особенностью прохождения волны с через киральную магнитогиротропную пластину является существенное увеличение (более 100°) фарадеевского угла вращения от толщины пластины по сравнению с некиральной магнитогиротропной пластинойпроведён анализ распространения волноводных мод в трёхслойных структурах, содержащих слои с отрицательным 1111 (левые слои);
— обнаружено, что дисперсионные характеристики объёмных и поверхностных ТЕ и ТМ мод в трёхслойных ВВ с различными комбинациями левых и правых слоев кардинально отличаются от известных дисперсионных кривых для традиционных ВВ и существенно зависят от отношений ДП и МП слоёв 77 (подложка — направляющий слой) и? (покровная среда — направляющий слой), а также степени асимметрии структуры;
— распространение объёмной (т =0) и поверхностных т3 = 0, 1 мод в указанных структурах ограничиваются тремя значениями нормированной КР: Ьс0 = а (?77 / ?2 -1)" 1, Ьс1 = (1 — rjY, Ъс2 = (1 + аф/(1 — фв случае равенства нулю эффективной толщины структуры внутри направляющего слоя возникает эффект «зацикливания» волноводной моды, обусловленный отрицательностью сдвига Гуса-Хенкена на одной или обеих границах структуры.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
.
В диссертационной работе теоретически исследованы волновые процессы и особенности управления электромагнитным излучением в плоскослоистых направляющих структурах. Полученные результаты сводятся к следующему.
1. На основе развитого феноменологического подхода показано, что эффективность преобразования однонаправленных и встречных волноводных мод в тонком слое полупроводника с нарастающей вдоль направления распространения ВПЗ определяется уровнем усиления ВПЗ (значением д") и величиной фазовой отстройки 28 = Рт — /Зп — д', где Рт, п ~ КР направляемых мод т-то и и.-го порядков, д = д'-гд" поперечное волновое число для ВПЗвыявлены неэквидистантность межмодового обмена мощностью (для однонаправленной связи) и состояния «вырождения» падающей и отражённой мод (при встречной связи).
2. Для полубезграничных направляющих диссипативных структур типа «ВТСП-диэлектрик» сформулировано три критерия распространения поверхностных поляритонов — 1) условие для КР Р — Р' ~{р": Р' > О (отсутствие обратной волны) И Р" > 0 (отсутствие усиления), 2) условие локализации, или положительности фазовых скоростей поляритонов в обеих средах и 3) положительность энергетического потока 0) поверхностной волны.
3. Обнаружено, что в симметричном трехслойном волноводе на основе направляющей плёнки ВТСП и обкладок из полярного диэлектрика объёмные моды могут существовать в двух интервалах, ограниченных частотно-зависимыми асимптотами рй = / с и Р3 — со^^ / с, где.
8в[со) и еа (а>) — диэлектрические проницаемости ВТСП и диэлектрикамоды ТЕ поляризации низших порядков распространяются в структуре без отсечки вплоть до значения частоты поперечного оптического фонона соту объёмных ТМ мод наблюдается изменение порядка моды на единицу на частоте продольного оптического фонона а>ьКР чётных и нечётных поверхностных мод наиболее существенно меняются в области малых толщин плёнки ВТСП, а поляризационная структура поверхностных мод существенно зависит от частотной области, в которой возбуждаются поверхностные поляритоны.
4. Решена задача о падении плоских монохроматических ТЕ и ТМ волн из диэлектрика на биизотропную среду и найдены коэффициенты Френеля, позволяющие в явном виде учесть кросс-поляризованные компоненты отраженных волн и описать прохождение каждой из собственных циркулярно-поляризованных волн через границу раздела средпоказано, что кросс-поляризованные компоненты отраженных от биизотропной среды волн не исчезают, т. е. ге1г Ф О, гы Ф О при любых ненулевых параметрах киральности и невзаимности.
5. Исследованы явление ИВВ и тепловыделение в биизотропной среде, показано, что полный поток электромагнитной энергии в области взаимодействия состоит из парциальных потоков и отвечающих прямой и обратной монохроматическим волнам, и пропорционального произведению амплитуд встречных волн интерференционного потока в1111- в непоглощающей биизотропной среде вследствие зависимости всех составляющих полного потока от параметра невзаимности % можно реализовать ситуацию, в которой полный поток энергии становится равным интерференционному потоку (парциальные потоки исчезают), при этом выполняется условие: е’р! — < О > гДе и // - вещественные части ДП и МП среды.
6. В мелкослоистой периодической структуре магнетик — полупроводник в зависимости от взаимной ориентации оси периодичности, магнитного поля и волнового вектора распространяющейся в структуре волны определены тензорные материальные параметры и дисперсионные свойства собственных волн.
7. Обнаружено, что в магнитогиротропной киральной диссипативной среде для собственной волны с левым вращением плоскости поляризации может быть реализован режим отрицательного показателя преломленияпричем величина внешнего магнитного поля и параметр киральности к существенно влияют на знак показателя преломления.
8. Показано, что дисперсионные характеристики трёхслойных волноводов с различными комбинациями левых (с отрицательным показателем преломления) и правых (с положительным показателем преломления) слоёв кардинально отличаются от известных дисперсионных кривых для традиционных волноводов и существенно зависят от отношений ДП и МП слоёв г/ (подложка — направляющий слой) и? (покровная среда — направляющий слой), а также степени асимметрии структуры араспространение объёмной (т = 0) и поверхностных т5 = 0, 1 мод в указанных структурах ограничиваются тремя значениями нормированной КР: Ьс0 = а (|г / -1)-1, Ьс1 = (1 — ^Г1,.
Ьс2 = (1 + а[<^|2) /(1 — - в случае равенства нулю эффективной толщины структуры внутри направляющего слоя возникает эффект «зацикливания» волноводной моды, обусловленный отрицательностью сдвига Гуса-Хенкена на одной или обеих границах структуры.
9. Изучены режимы распространения света, в частности, периодичность изменения КР и толщин отсечки мод волноводного слоя в четырёхслойных оптических структурах с высокопреломляющим покровным слоем, показаны возможности эффективного управления волноводными и энергетическими характеристиками и осуществления избирательного возбуждения ТЕ и ТМ мод.
10. Проведён анализ частотного преобразования и отсечки волноводных мод в планарных трёхи четырёхслойных волноводах с учётом значительного поглощения (усиления) в слоях и резонансного поведения ДП, обнаружены частотные интервалы, в котором затухание ТЕ мод превосходит затухание ТМ мод.
Список литературы
- Унгер Х.-Г. Планарные и волоконные оптические волноводы. М.: Мир. 1980. 656 с.
- Адаме М. Введение в теорию оптических волноводов. М.: Мир. 1984. 512с.
- Введение в интегральную оптику / Под ред. Барноски M. М.: Мир. 1977. 368 с.
- Гончаренко А.М., Карпенко В. А. Основы теории оптических волноводов. Минск: Наука и техника. 1983. 237 с.
- Снайдер А., Лав Дж. Теория оптических волноводов. М.: Радио и связь. 1987. 656 с.
- Волноводная оптоэлектроника / Под ред. Тамира Т. М.: Мир. 1991. 575 с.
- Хансперджер Р. Интегральная оптика. Теория и технология. М.: Мир. 1985.383 с.
- Клэр Ж.-Ж. Введение в интегральную оптику. М.: Советское радио. 1980. 104 с.
- Солимено С., Крозиньяни Б., Ди Порто П. Дифракция и волноводное распространение оптического излучения. М.: Мир. 1989. 664 с.
- Kersten R.Th. The prism-film coupler as a precision instrument. Optica Acta. 1975. V.22. № 6. P.503−513.
- Wei J.S., Westwood W.D. A new method for determining thin-film refractive index and thickness using guided optical waves. Applied Physics Letters. 1978. V.32. № 12. P.819−821.
- Kersten R.Th. Numerical solution of the mode-equation of planar dielectric waveguides to determine their refractive index and thickness by means of a prizm-film coupler. Optics Communications. 1973. V.9. № 4. P.427−431.
- Редько В.П., Романенко А. А., Сотский А. Б. и др. Метод определения комплексных постоянных распространения мод ОВ. Письма в ЖТФ. 1992. Т. 18. № 4. С.14−18.
- Золотов Е.М., Киселев В. А., Сычугов В. А. Оптические явления в тонкопленочных волноводах. Успехи физических наук. 1974. Т. 112. Вып.2. С.231−273.
- Фотоника / Под ред. Балкански М., Лалемана П. М.: Мир. 1978. 416 с.
- Гончаренко A.M., Редько В. П. Введение в интегральную оптику. Минск: Наука и техника. 1975. 152 с.
- Волноводные гофрированные структуры в интегральной и волоконной оптике. Труды ИОФАН. Т.34. М.: Наука. 1991. 194 с.
- Van Roey J., Lagasse P. Coupled-beam analysis of integrated optics Bragg reflectors. Journal of the Optical Society of America. 1982. V.3. № 3. P.337−342.
- Свидзинский K.K. Теория брэгговской дифракции в планарном оптическом волноводе на решетках с ограниченной апертурой. Квантовая электроника. 1980. Т.7. № 9. С. 1914−1925.
- Свидзинский K.K. Оптические свойства волноводных дифракционных решеток характеристической формы. Квантовая электроника. 1981. Т.8. № 10. С.2169−2176.
- Goos V.F., Hanchen М. Ein neuer und fundamentaler Versuch zur Totalreflexion. Annalen der Physik. 1947. V.426. ls.7−8. P.333−346.
- Маркузе Д. Оптические волноводы. М.: Мир. 1974. 576 с.
- Chaubey V.K., Dey K.K. Frequency response of four-layer planar optical waveguide for orthogonally polarized modes. International Journal of Optoelectronics. 1994. V.9. № 5. P.399−403.
- Семенцов Д.И., Шутый A.M. Волноводные режимы магнитооптической брэгговской дифракции. I, II. Сборник статей Ульяновского госуниверситета. Ульяновск. Изд-во УлГУ. 1996. С. 1−36.
- Елисеев П.Г. Введение в физику инжекционных лазеров. М.: Наука. 1983.294 с.
- Семенов A.C., Смирнов В Л., Шмалько A.B. Интегральная оптика для систем передачи и обработки информации. М.: Радио и связь. 1990. 224 с.
- Ye Z. Modes in optical waveguides formed by diffusion revisited. Applied Physics Letters. 1994. V.65. № 25. P.3173−3175.
- Колосовский E.A., Петров Д. В., Царев A.B. Численный метод восстановления профилей показателя преломления диффузионных планарных волноводов. Квантовая электроника. 1981. Т.8. № 12. С.2557−2568.
- Kumar A., Khular E. A pertubation analysis for modes in diffused waveguides with a gaussian profile. Optics Communications. 1978. V.27. № 3. P.349−352.
- White J.M., Heidrich P.F. Optical waveguide refractive index profiles determined from measurement of mode indices: a simple analysis. Applied Optics. 1976. V.15. № 1. P.151−155.
- Бреховских JI.M. Волны в слоистых средах. М.: Изд-во Академии наук СССР. 1957. 436 с.
- Kumar Sh., Srinivas Т., Selvarajan A. Transform technique for planar optical waveguides. Journal of the Optical Society of America A. 1991. V.8. № 11. P.1681−1687.
- Bao C., Gomez-Reino C. Perez M.V. Off-Gaussian beam propagation through planar waveguides with a hyperbolic secant refractive index profile. Pure and Applied Optics A. 1996. V.5. № 6. P.791−798.
- Колосовский E.A., Петров Д. В., Яковкин И. Б. Количественный анализ распространения света в неоднородных анизотропных волноводах. Квантовая электроника. 1983. Т.10. № 9. С.1786−1792.
- Petrov D.V., Kolosovsky Е.А. Radiation modes of an anisotropic optical waveguide with arbitrary refractive index profile. Optics Communications. 1996. V.124. № 3−4. P.240−243.
- De Nicola S. Unusual bound modes in asymmetrically graded planar waveguides. Applied Physics B. 1997. V.64. № 4. P.485−486.
- Tomer L., Canal F., De March L. Mode count in planar graded-index waveguides. Optics, Optical Systems and Applications: ECOOSA'88 Conference. Birmingham-Bristol-Philadelphia. 1988. P. 140−143.
- Sharma A., Bindal P. Analysis of diffused planar and channel waveguides. IEEE Journal of Quantum Electronics. 1993. V.29. № 1. P.150−153.
- Ding Hao. New approuch to the definition of mode indices in planar waveguides. Acta Optica Sinica. 1996. V.16. № 4. P.504 506.
- Глебов Л.Б., Евтропьев C.K., Никоноров H.B. и др. Поляризационная селекция излучения в планарных волноводах на стекле. Доклады Академии наук СССР. 1990. Т.312. № 2. С.358−360.
- De Brabander G.N., Boyd J.T., Jackson H.E. Single polarization optical waveguide on silicon. IEEE Journal of Quantum Electronics. 1991. V.27. № 3. P.575−579.
- Reisinger A. Characteristics of optical guided modes in lossy waveguides. Applied Optics. 1973. V.12. № 5. P.1015−1025.
- Himel M.D., Ruffner J.A., Gibbson U.J. Propagation losses of thin-film waveguides. Proceedings of the Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers. 1987. V.835. № 1. P.32−38.
- Федосеев В.Г., Адамсон П. В. Сравнение коэффициентов поглощения (усиления) ортогональных направляемых мод симметричного плоского диэлектрического волновода. Журнал технической физики. 1981. Т.51. Вып. 12. С. 2546−2549.
- Адамсон П.В. Лучевое описание затухания направляемых мод планарных оптических волноводов. Оптика и спектроскопия. 1989. Т.66. Вып.5. С.1172−1174.
- Foresi J.S., Black M.R., Agarwal A.M. Losses in polycrystalline silicon waveguides. Applied Physics Letters. 1996. V.69. № 15. P.2052−2054.
- Seshadri S.R. Quasi-optics of a planar dielectric waveguide with dispertive substrate. Journal of the Optical Society of America A. 1998. V.15. Is.7. P.1952−1958.
- Lacey J.P.R., Raynee F.P. Radiation loss from planar waveguides with random wall imperfections. IEEE Proceedings Journal. 1990. V.137. № 4. P.282−288.
- Bourillot E., Hosain S.I., Gondonnet J.P. et al. Determination of modecutoff wavelengths and refractive-index profile of planar optical waveguides with a photon scanning tunneling microscope. Physical Review B. 1995. Y.51. № 16. P. l 1225−11 228.
- Глебов Л.Б., Докучаев В. Г., Морозова И. С. Простой метод восстановления профиля показателя преломления планарных волноводов. Оптика и спектроскопия. 1989. Т.66. Вып.5. С.1110−1114.
- Борисов В.И., Войтенков А. И. Определение параметров одномодовых волноводов посредством изменения показателя преломления граничной среды. Журнал технической физики. 1981. Т.51. Вып.8. С. 1668−1670.
- Batchelor S., Oven R., Ashworth D.G. Reconstruction of refractive index profiles from multiple wavelength mode indices. Optics Communications. 1996. V.131. № 1−3. P.31−36.
- Свечников Г. С. Элементы интегральной оптики. М.: Радио и связь. 1987. 104 с.
- Ковалев JI.K. Вакуумное оборудование для производства тонкопленочных структур квантовой электроники. М.: ЦНИИ «Электроника». 1982. 84 с.
- Маккоэн Д., Кутнер Р. Деградация окисных пленок за счет облучения плазмой при катодном распылении и ионном травлении. Труды института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике. 1974. Т.62. № 9. С.63−69.
- William D.Sproul. New routes in the preparation of mechanically hard films. Science. 1996. V.273. P.889−892.
- Dutta S., Jackson H.E., Boyd Y.T. Use the laser annealing to acheive low loss in Corning 7059 glass, ZnO, Si3N4, Nb205, and Ta205 optical thin-film waveguides. Optical Engineering. 1983. V.22. № 1. P. l 17−120.
- Распыление твердых тел ионной бомбардировкой / Под ред. Бериша Р. М.: Мир. 1984. 336 с.
- Tien Р.К. Light waves in thin films and integrated optics. Applied Optics. 1971. V.10. № 11. P.2395−2413.
- Редько В.П., Хомченко A.M. Квазигомогенные тонкопленочные оптические волноводы из фторсодержащих стекол. Известия Академии наук БССР. Серия физико-математических наук. 1988. № 4. С. 69−72.
- Аникин В.И., Зайцев С. В., Корольков В. И. и др. Исследование текстурированных пленок ZnO применительно к устройстваминтегральной оптики. В кн.: Интегральная оптика. Физические основы, приложения. Новосибирск: Наука. 1986. 128 с.
- Glaser А.В., Subak-Sharpe G.E. Integrated Circuit Engineering. 1977. Addison-Wesley. Reading, MA. P. 169−181.
- Ивановский Г. Ф., Петров В. И. Ионно-плазменная обработка материалов. М.: Радио и связь. 1986, 230 с.
- Boenig H.V. Plasma technology in integrated optics: optical waveguides. Advanced Low-Temperature Plazma Chemistry, Technology and Applications. 1984. V.l. P.350−364.
- Yoshimura R., Nikita M., Tomaru S. et al. Very low loss multimode polymeric optical waveguides. Electronics Letters. 1997. V.33. № 14. P.1240−1242.
- Krug W., Mia O. Optical absorption and scattering losses of PTS and poly (4-BCMU) thin filmed waveguides in the near infrared. Journal of the Optical Society of America B. 1989. V.6. № 4. P.726−732.
- Ulrich R., Weber H. Solution-deposited thin films as passive and active lightguides. Applied Optics. 1972. V. l 1. № 2. P.428−434.
- Lowndes D.H., Geohegan D.B. Puretzky A.A. et al. Synthesis of novel thin-film materials by pulsed laser depozition. Science. 1996. V.273. P.898−900.
- Anderson A.A., Bonner C.L., Shepherd D.P. et al. Low loss (0.5 dB/cm) Nd: GdGa50i2 waveguide layers grown by pulsed laser depozition. Optics Communications. 1997. V.144. № 4−6. P.183−186.
- Pliska, Solcia С., Fluck D. et al. Radiation damage profiles of refractive indices of He ion-implanted KNbO waveguides. Journal of Applied Physics. 1997. V.81. № 3. P.1099−1102.
- Findakly T. Glass waveguides by ion exchange: a review. Optical Engineering. 1985. V.24. № 2. P.244−250.
- Ramaswamy R.V., Srivastava R. Ion-exchanged glass waveguides: a review. IEEE Lightwave Technology. 1988. V.6. № 9. P.984−1001.
- Аксёнов E.T., Липовский A.A., Павленко A.B. и др. Исследование оптических волноводов, сформированных диффузией из расплавов смесей нитратов. Журнал технической физики. 1981. Т.51. № 9. С.874−876.
- Аксенов Е.Т., Кухарев А. В., Липовский А. А. и др. Исследование оптических волноводов, формируемых с стеклах диффузией из расплавов нитратов. Журнал технической физики. 1982. Т.52. № 12. С.2389−2393.
- Ветров А.А., Волконский В. Б., Свистунов Д. В. Расчет, изготовление и исследование волноводов для интегрально-оптического гироскопа. Оптический журнал. 1999. Т.66. № 5. С.57−63.
- Геворкян С.Ш., Вендик И. Б. Интегрально-оптические элементы на основе стекла. Ленинград: Энергоатомиздат. 1991. 127 с.
- Stewart G., Millar C.A., Laybom R.J. et al. Planar optical waveguides formed by silver-ion migration in glass. IEEE Journal of Quantum Electronics. 1977. V.13. № 4. P.192−199.
- Дорош B.C., Одувалина И. А., Хотянская Е. Б. и др. Исследование оптических свойств диффузионных волноводов на стеклах. Журнал технической физики. 1983. Т.53. № 9. С.1854−1856.
- Gevorgyan S.S. Single-step buried waveguides in glass by field-assisted copper ion-exchange. Electronics Letters. 1990. V.26. № 1. P.38−39.
- Чеботин B.H. Химическая диффузия в твердых телах. М.: Наука. 1989. 208 с.
- Van Roey J., Van der Donk J, Lagasse P.E. Beam propagation method: analysis and assessment. Journal of the Optical Society of America. 1981. V.71. № 7. P.803−810.
- Chung J., Dagli N. An assessment of finite-difference beam propagation method. IEEE Journal of Quantum Electronics. 1990. V.26. № 7. P. 1335−1339.
- Suchoski P.G., Ramaswami V. Exact numerical technique for step discontinuities and tapers in optical dielectric waveguides. Journal of the Optical Society of America A. 1986. V.3. № 2. P. 194−203.
- Ding H., Gehard Ph., Benech P. Radiation modes of lossless multilayer dielectric waveguides. Journal of Quantum Electronics. 1995. V.31. № 2. P.411−416.
- Meunier J.P. Pigeon J., Massot J.N. A numerical technique for determinaton of propagation in gomogeneous planar optical waveguides. Optical and Quantum Electronics. 1983. V.15. № 1. P.77−85.
- Anemogiannis E., Glytsis E.N. Multilayer waveguides: efficient numerical analysis of general structures. Journal of Lightwave Technology. 1992. V.10. № 8. P.1344−1351.
- Smith R.E., Houde-Walter S.N., Forbes G.W. Mode determination for planar waveguides using the 4-sheeted dispersion relation. IEEE Journal of Quantum Electronics. 1992. V.28. № 6. P. 1520−1526.
- Адамсон П.В. Лучевое описание многослойных оптических волноводов. Оптика и спектроскопия. 1991. Т.70. № 1. С.211−215.
- Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука. 1973. 856 с.
- Chilwell J., Hodgkinson I. Thin-film field transfer matrix theoiy of planar multilayer waveguide and reflection from prism-loaded waveguide. Journal of the Optical Society of America A. 1984. V.l. № 4. P.742−753.
- Walpita L.M. Solutions for planar optical waveguide equations by selecting zero elements in a characteristic matrix. Journal of the Optical Society of America A. 1985. V.2. P.595−602.
- Ghatak A.K., Thyagarajan K., Shanoy M.Q. Numerical analysis of planar optical waveguides using matrix approach. Journal of Lightwave Technology. 1987. V.5. № 6. P.660−666.
- Visser T.D., Blok H., Lenstra D. Modal analysis of a planar waveguide with gain and losses. IEEE Journal of Quantum Electronics. 1995. V.31. № 10. P.1803−1810.
- Беланов А.С., Дианов E.M., Ежов Г. И. и др. К распространению собственных волн в многослойных оптических волноводах. Квантовая электроника. 1976. Т.З. № 9. С. 1689−1700.
- Lit J.W.J., Li Y.-F., Hewak D.-W. Guiding properties of multilayer dielectric planar waveguides. Canadian Journal of Physics. 1988. V.66. № 10. P.914−940.
- Chaubey V.K., Dey K.K., Khastgir P. et al. Field intensity and power confinement of 4-layer slab waveguides with various index profiles in the guiding region. Optics Communications. 1994. V.15. № 3. P.95−100.
- Wu C., Najafi S.I., Maciejko R. Sustrate leaky ТЕ modes in four-layer dielectric waveguides. Journal of Optoelectronics. 1990. V.5. № 3. P.217−226.
- Torner L., Canal F., Hernandez-Marco J. Leaky modes in multilayer unaxial optical waveguides. Applied Optics. 1990. V.29. № 18. P.2805−2814.
- Xiaoqing J., Jianjyi Y., Minghua W. Properties of metal-clad dielectric waveguides in near cutoff. Optics Communications. 1996. V.129. № 3−4. P.173−176.
- Игнатов А.Б., Свистунов Д. В. Исследование световых потерь в металлизированных многомодовых градиентных волноводах. Письма в ЖТФ. 1995. Т.21. Вып. 14. С.1−5.
- Wilkinson C.D.W., MacGregor G. Metal-clad optical waveguides. Colloquium on electromagnetic aspects of optical devices. London. 1985. P.51−54.
- Ma Chunsheng, Cao Jie, Liu Shiong. Mode absorption loss in metal-clad five-layer optical waveguides. Chinese Journal of Semiconductors. 1993. V.14. № 5. P.265−269.
- She S., Wang J., Qiao L. Metal-clad gradedindex planar optical waveguides: accurate pertubation analysis. Optics Communications. 1992. V.90. № 4−6. P.238−240.
- Gupta V.L., Sharma Enakshi K. Metal-clad and absorptive multilayer waveguides: an accurate pertubation analysis. Journal of the Optical Society of America A. 1992. V.9. № 6. P.953−956.
- Chaubey V.K., Dey K.K., Khastgir P. et al. Modal attenuation in four-layer metal-clad planar waveguide with a semiparabolically graded guiding layer analitical study. Optics Communications. 1991. V.82. № 3−4. P.248−254.
- Адамсон П.В. Управление поляризационными характеристиками планарных оптических волноводов. Известия Академии наук ЭССР. Серия физико-математических наук. 1989. Т.38. № 3. С.305−310.
- Агапов А.Ю., Житков П. М., Фавстов В. Г. и др. Дисперсионные уравнения многослойных планарных оптических волноводов, содержащих анизотропные и поглощающие слои. Письма в ЖТФ. 1992. Т.8. Вып.4. С.24−27.
- Huang W.P. Coupled-mode theory for optical waveguides: an overview. Journal of the Optical Society of America A. 1994. V. l 1. № 3. P.963−983.
- Yamamoto Y., Kamiya Т., Shibayama K. Characteristics of optical guided modes in multilayer-clad planar optical guide with low-index dielectric buffer layer. IEEE Journal of Quantum Electronics. 1975. V.ll. № 4. P.729−736.
- Kaminow I.P., Mammel W.L., Weber H.P. Metal-clad optical waveguides: analytical and experimental study. Applied Optics. V.13. № 2. P.396−405.
- Rashleigh S.C. Four-layer metal-clad thin film optical waveguides. Optical and Quantum Electronics. 1976. V.8. № 1. P.49−60.
- Stutius W., Streifer W. Silicone nitride films on silicon for optical waveguides. Applied Optics. 1977. V.16. № 12. P.3218−3222.
- Кейси X., Паниш M. Лазеры на гетероструктурах. Основные принципы. T.I. М.: Мир. 1981. 299 с.
- Gots В., Hehl К., Martin В. Energy loss in a planar waveguide caused by a high refracting and absorbing overlay. Journal of Lightwave Technology. 1993. V.ll. № 9. P.1447−1452.
- Андриеш A.M., Пономарь B.B., Смирнов B.JI. и др. Использование халькогенидных стеклообразных полупроводников в интегральной и волоконной оптике (обзор). Квантовая электроника. 1986. Т. 13. № 6. С.1093−1117.
- Carson R.F., Batchman Т.Е. Multimode phenomena in semiconductor-clad dielectric optical waveguide structures. Applied Optics. 1990. V.29. № 18. P.2769−2780.
- Векшин M.M., Никитин B.A., Яковенко H.A. Поляризационные свойства четырехслойного диэлектрического волновода. Письма в ЖТФ. 1998. Т.24.№ 6. С.35−39.
- Stiens J., Vounckx R., Veretennicoff I. et al. Slab plazmon polaritons and waveguide modes in four layer resonant semiconductor waveguides. Journal of Applied Physics. 1997. V.81. № 1. p. 1−10.
- Шутый A.M., Санников Д. Г. Частотная динамика волноводных мод в четырёхслойной планарной резонансной структуре. Международная конференция «Физические процессы в неупорядоченных структурах (US-99)». Ульяновск. 1999. С. 68.
- Sementsov D.I., Shuty A.M., Ivanov O.V. Optical mode conversion in a gyrotropic waveguide. Pure and Applied Optics. 1995. V.4. P.653−663.
- Казакевич A.B., Санников Д. Г., Семенцов Д. И., Шутый A.M. Оптические моды четырёхслойного планарного волновода. 31-я научно-техническая конференция. Ульяновск. 1997. С.66−67.
- Санников Д.Г., Казакевич А. В., Шутый A.M. Оптические моды в четырёхслойных планарных волноводных структурах. V международное совещание-семинар «Инженерно-физические проблемы новой техники». М. 1998. С.238−239.
- Шутый A.M., Санников Д. Г., Семенцов Д. И. Волноводные режимы распространения света в четырехслойных планарных структурах. Радиотехника и электроника. 1999. Т.44. № 4. С.425−430.
- Ярив А. Квантовая электроника. М. Советское радио. 1980. 488 с.
- Семенцов Д.И., Шутый A.M., Санников Д. Г. Волноводные свойства четырёхслойной резонансной планарной структуры. Письма в ЖТФ. 1999. Т.25. Вып.21. С.8−14.
- Санников Д.Г. Волноводные оптические микрорезонаторы на основе левых сред. IV российский семинар по волоконным лазерам. 2010. Ульяновск. С .107.
- Ramaswami V., Lagu R.K. Numerical field solution for an arbitrary asymmetrical graded-index planar waveguide. Journal of Lightwave Technology. 1983. V.l. № 2. P.408−417.
- Голубков B.C., Евтихиев H.H., Папуловский В. Ф. Интегральная оптика в информационной технике. М.: Энергоатомиздат. 1985. 151 с.
- Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука. 1970. 720 с.
- Янке Е., Эмде Ф., Леш Ф. Специальные функции. М.: Наука. 1977. 342 с.
- Справочник по спец. функциям / Под ред. Абрамовича М., Стиган И. М.: Наука. 1979. 839 с.
- Мотт Н., Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах. М.: Мир. 1982. 658 с.
- Удоев Ю.П. Применение модели зигзагов к анализу двухслойных тонкопленочных оптических волноводов. Оптика и спектроскопия. 1988. Т.65. Вып.12. С.1327−1330.
- Лындин Н.М., Нурлигареев Д. Х., Сычугов В. А. и др. Параметры одномодовых ионообменных Ag+ волноводов в стекле. Квантовая электроника. Т. 19. № 4. С.365−368.
- Прохоров A.M., Смоленский Г. А., Агеев А. Н. Оптические явления в тонкопленочных магнитных волноводах и их техническое использование. Успехи физических наук. 1984. Т. 143. № 1. С.33−72.
- Воронко А.И., Немова Г. А., Шкердин Г. Н. Аномалии в спектре волноводных мод резонансного волновода. Радиотехника и электроника. 1990. Т.35. № 3. С.644−646.
- Агранович В.М., Гинзбург В. Л. Кристаллооптика с учетом пространственной дисперсии и теория экситонов. М.: Наука. 1979. 432 с.
- Нелинейно-оптические кристаллы. Свойства и применение в квантовой электронике: Справочник. Гурзадян Г. Г. и др. М.: Радио и связь. 1991. 160 с.
- Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. М.: Мир. 1978. 670 с.
- Справочник по лазерам. / Под ред. Прохорова A.M. М.: Советское радио. 1978. В 2-х т. 504 с.
- Шутый A.M., Семенцов Д. И., Казакевич A.B., Санников Д. Г. Волноводные режимы градиентного планарного волновода с покровным слоем. Журнал технической физики. 1999. Т.69. Вып.11. С.74−79.
- Кузьминов Ю.С., Лындин Н. М., Прохоров A.M. и др. Диффузионные волноводы в стеклах и электрооптических кристаллах. Квантовая электроника. 1975. Т.2. № 10. С.2309−2315.
- Kapila D. Plawsky J.L. Integrated optical waveguides: refractive index profile control by temperature and electricfield programming. Applied Optics.1995. V. 34. № 34. P.8011−8013.
- Физические величины: справочник / Под ред. Григорьева И. С., Мейлихова Е. З. М.: Энергоатомиздат. 1990. 1232 с.
- De Marshi G., Caccavale F., Gonella F. et al. Silver nanoclusters formation in ion-exchanged waveguides by annealing in hydrogen atmosphere. Applied Physics A. 1996. V.63. № 4. P.403−407.
- Санников Д.Г., Семенцов Д. И., Шутый A.M., Казакевич A.B. Лучевая модель волноводных режимов в многослойном градиентном волноводе. Письма в ЖТФ. 1999. Т.25. Вып. 24. С. 18−23.
- Семенцов Д.И., Шутый A.M. Волноводное распространение света в поглощающем магнитогиротропном волноводе. Оптика и спектроскопия.1996. Т.81. № 1. С.153−159.
- Nykolak G., Haner М., Becker P. System evaluation of an Er±doped planar waveguide amplifier. Photonics Technology Letters. 1993. V.5. P. 1185−1187.
- Светлов С. П. Чалков В.Ю., Шенгуров В. Г. Легирование слоев кремния из сублимирующего источника эрбия в процессе молекулярно-лучевой эпитаксии. Письма в ЖТФ. 2000. Т.26. Вып.1. С.84−89.
- Zhao X., Komuro S., Isshiki H. Fabrication and stimulated emission of Er-doped nanocrystalline Si-waveguides formed on Si substrates by laser ablation. Applied Physics Letters. 1999. V.74, № 1. P.120 122.
- Schlereth K.H., Таске M. The complex propagation constant of multilayer waveguides: An analitical study. IEEE Journal of Quantum Electronics. 1990. V. 26. № 4. p. 627−630.
- Burke J.J., Stegeman G.I., Tamir T. Surface-polariton-like waves, guided by thin, lossy metal films. Physical Review B. 1986. V.33. № 8. P.5186−5201.
- Шутый A.M., Семенцов Д. И., Санников Д. Г. Режимы каналирования излучения в четырёхслойном волноводе с поглощающим покровным слоем. Радиотехника и электроника. 2000. Т.45. № 6. С.670−675.
- Шутый A.M., Семенцов Д. И., Санников Д. Г. Волноводные свойства четырёхслойной планарной структуры с поглощающим покровным слоем. Известия вузов. Физика. 2000. № 7. С.79−85.
- Казакевич А.В., Санников Д. Г. Термодиффузионное формирование профилей показателя преломления в ионообменных стеклянных волноводах. Автометрия. 2000. № 6. С. 121−125.
- Санников Д.Г., Семенцов Д. И., Шутый A.M. Характерные толщины четырёхслойной волноводной структуры. Известия вузов. Физика. 2001. № 4. С.94−96.
- Шутый A.M., Семенцов Д. И., Санников Д. Г. Волноводные моды и характерные толщины четырёхслойной волноводной структуры. Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2001. Т.4. № 2. С.31−36.
- Kapustin V.V., Kazakevich A.V., Sannikov D.G. Influence of annealing of the diffusion characteristics and optical losses of multimode Ag±glass waveguides. Optics Communications. 2002. V.205. Is. 1−3. P.87−94.
- Санников Д.Г., Семенцов Д. И. Режимы отсечки в планарных волноводах с усилением (поглощением). Письма в ЖТФ. 2002. Т.28. Вып.20. С.42−49.
- Шутый A.M., Семенцов Д. И., Санников Д. Г. Волноводные режимы четырёхслойной резонансной планарной структуры. Радиотехника и электроника. 2002. Т.47. № 1. С.48−54.
- Санников Д.Г., Семенцов Д. И. Поверхностная мода диэлектрического волновода с металлической подложкой. Письма в ЖТФ.2003. Т.29. Вып.9. С.1−8.
- Санников Д.Г., Семенцов Д. И. Волноводные свойства планарной структуры с металлической подложкой. Радиотехника и электроника.2004. Т.49. № 10. С.1192−1198.
- Wang Z.X., Seshadri S.R. Metal-clad planar four-layer optical waveguide. Optical Society of America A. 1989. V.6. Is.l. P. 142−144.
- Ландау Л.Д., Лифшиц E.M. Электродинамика сплошных сред. Т.8. М.: Наука. 1982. 624 с.
- Поверхностные поляритоны / Под ред. Аграновича В. М., Миллса Д. Л. М.: Наука. 1985. 525 с.
- Дмитрук Н.Л., Литовченко В. Г., Стрижевский В. Л. Поверхностные поляритоны в диэлектриках и диэлектриках. Киев: Наукова думка. 1989. 375 с.
- Smith D.R. Padilla W.J., Vier D.C. et al. Composite medium with simultaneously negative permeability and permittivity. Physical Review Letters. 2000. V.84. P.4184−4187.
- Веселаго В.Г. Электродинамика материалов с одновременно отрицательными значениями s и ц. Успехи физических наук. 2003. Т.173. № 7. С.790−794.
- Lindell I.V., Tretyakov S.A., Nikoskinen K.I., Ilvonen S. BW media -media with negative parameters, capable of supporting backward waves. Microwave and Optical Technology Letters. 2001. V.31. № 2. P.129−133.
- Ярив А., Юх П. Оптические волны в кристаллах. Пер. с англ. М.: Мир. 1987. 616 с.
- Гуляев Ю.В., Проклов В. В., Шкердин Г. Н. Дифракция света на звуке в твердых телах. Успехи физических наук. 1978. Т. 124. Вып.1. С. 61−111.
- Звездин А.К., Котов В. А. Магнитооптика тонких пленок. М.: Наука. 1988.192 с.
- Кэролл Дж. СВЧ-генераторы на горячих электронах. М.: Мир. 1972. 383 с.
- Левинштейн М.Е., Пожела Ю. К., Шур М.С. Эффект Ганна. М.: Советское радио. 1975. 288 с.
- Proklov V.V., Shkerdin G.N., Gulyaev Yu.V. The diffraction of electromagnetic waves by sound in conducting crystals. Solid State Communications. 1972. V.10. P. l 145−1150.
- Проклов B.B., Шкердин Г. Н., Гуляев Ю. В. Дифракция электромагнитных волн на звуке в проводящих кристаллах. Физика и техника полупроводников. 1972. Т.6. Вып.10. С.1915−1919.
- Проклов В.В., Миргородский В. И., Шкердин Г. Н., Гуляев Ю. В. Обнаружение дифракции света на электронных волнах, сопровождающихзвук в пьезополупроводниках. Письма в ЖЭТФ. 1974. Т. 19. Вып.1. С.13−17.
- Гуляев Ю.В., Проклов В. В., Миргородский В. И., Шкердин Г. Н. Анализ эффективности дифракции света на звуке в широком интервале длин волн электромагнитного излучения. Радиотехника и электроника. 1978. Т.24. Вып.1. С.1−6.
- Барыбин A.A. Волны в тонкопленочных полупроводниковых структурах с горячими электронами. М.: Наука. 1986. 288 с.
- Чайка Г. Е., Мальнев В. Н., Панфилов М. И. Дифракция светового излучения на волнах пространственного заряда. Оптика и спектроскопия. 1996. Т.81. № 3. С.481−483.
- Барыбин A.A., Михайлов А. И. Параметрическое взаимодействие волн пространственного заряда в тонкоплёночных полупроводниковых структурах. Журнал технической физики. 2000. Т.70. Вып.2. С.48−52.
- Бонч-Бруевич B. JL, Звягин Л. П., Миронов А. Г. Доменная электрическая неустойчивость в полупроводниках. М.: Наука. 1972. 416 с.
- Лазоренко В. Н., Мальнев В. Н., Чайка Г. Е. Взаимодействие направляемой моды с волнами пространственного заряда в анизотропных волноводах с учётом вытекающей волны. Оптика и спектроскопия. 2000. Т.88. № 6. С.1023−1025.
- Шур М. С. Современные приборы на основе арсенида галлия. М.: Мир. 1991. 632 с.
- Карпов С.Ю., Столяров С. Н. Распространение и преобразование волн в средах с одномерной периодичностью. Успехи физических наук. 1993. Т.163. № 1.С.63−89.
- Шварцбург А.Б. Дисперсия электромагнитных волн в слоистых и нестационарных средах (точно решаемые модели). Успехи физических наук. 2000. Т. 170. № 12. С. 1297−1324.
- Проклов В.В., Гуляев Ю. В., Шкердин Г. Н. Электронная дифракционная решетка. Авторское свидетельство № 524 454 от 15.04.76.
- Брыксин В.В., Кляйнерт П., Петров М. П. Теория волн пространственного заряда в полупроводниках с отрицательной дифференциальной проводимостью. Физика твёрдого тела. 2003. Т.45. № 11. С. 1946−1954.
- Санников Д.Г., Семенцов Д. И. Коллинеарное взаимодействие света с волнами пространственного заряда в полупроводниковом волноводе. Радиотехника и электроника. 2006. Т.51. № 6. С.720−727.
- Санников Д.Г., Семенцов Д. И. Брэгговское отражение света на волнах пространственного заряда в полупроводниковом волноводе. Письма в ЖТФ. 2006. Т.32. Вып.6. С.68−76.
- Семенцов Д.И., Шутый A.M. Преобразование волноводных мод в неоднородно намагниченных планарных структурах. Оптика и спектроскопия. 2000. Т.88. № 3. С.473−476.
- Gunn J.B. Microwave oscillations of current in IIIV semiconductors. Solid State Communications. 1963. V.l. № 4. P. 88−91.
- Kroemer H. Theory of Gunn effect. Proceedings oflEEE. 1964. V.52. № 12. P.1736−1736.
- Ridley B.K., Watkins T.B. The possibility of negative resistance. Proceedings of Physical Society. 1961. V.78. № 8. P.293−304.
- Hilsum C. Transferred electron amplifiers and oscillators. Proceedings of institute of radio engineers. 1962. V.50. № 2. P. 185−189.
- Бонч-Бруевич В.JI., Калашников С. Г. Физика полупроводников. М.: Наука. 1990. 688 с.
- Кравченко В.Ф. Электродинамика сверхпроводящих структур. Теория, алгоритмы и методы вычислений. М.: Физматлит. 2006. 280 с.
- Shu-Ang Zh. Electrodynamics of Solids and Microwave Superconductivity. John Wiley & Sons Inc. 1999. 619 p.
- Ахмедиев H.H. Нелинейная теория поверхностных поляритонов. Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1983. Т.84. № 5. С.1907−1918.
- Gottam M.G., Tilley D.R., Zeks В. Theory of surface modes in ferroelectrics. Journal of Physics C: Solid State Physics. 1984. V.17. C.1793−1823.
- Каганов М.И., Пустыльник Н. Б., Шалаева Т. И. Магноны, магнитные поляритоны, магнитостатические волны. Успехи физических наук. 1997. Т. 167. № 2. С.191−237.
- Борисов С.В., Дадоенкова Н. Н., Любчанский И. Л. Поверхностные электромагнитные волны в бигиротропных магнитооптических слоистых структурах. Оптика и спектроскопия. 1994. Т.76. № 3. С.432−427.
- Jin Y., He J., He S. Surface polaritons and slow propagation related to chiral media supporting backward waves. Physics Letters A. 2006. V.351. № 4−5. P.354−358.
- Tsakmakidis K.L., Hermann C., Klaedtke A. et al. Surface plasmon polaritons in generalized slab heterostructures with negative permittivity and permeability. Physical Review B. 2006. V.73. P.85 104−11.
- Basov D.N., Timusk T. Electrodynamics of high-Tc superconductors Review of Modern Physics. 2005. V.77. № 2. P.721−779.
- Шмидт B.B. Введение в физику сверхпроводников. М.: Московский центр непрерывного математического образования. 2000. 397 с.
- Штыков В.В. Плазменная модель сверхпроводника. Радиотехника и электроника. 1997. Т.42. № 10. С. 1276−1278.
- Farnan G.A., Cairns G.F., Dawson P. et al. Mid-infrared a-b plane response of YBa2Cu307.§ as a function of doping and temperature determined by attenuated total reflection. Physica C. 2004. V.403. Is. 1−2. P.67−85.
- Жирнов C.B., Семенцов Д. И. Поверхностные поляритоны в тонком слое анизотропного сверхпроводника. Оптика и спектроскопия. 2008. Т. 104. № 3. С.520−527.
- Шишкин Г. Г., Демин В. П., Загнетов П. П. Сверхпроводимость и электронные устройства на сверхпроводниках. М.: Изд-во МАИ. 1990. 75 с.
- Бурмистров Е.В., Дмитриев П. Н., Тарасов М. А. и др. Планарный пикоамперметр на основе сверхпроводникового квантовогоинтерферометра. Радиотехника и электроника. 2006. Т.51. № 11. С.1398−1404.
- Клоков А.Ю., Галкина Т. И., Плотников А. Ф. Отклик болометрической структуры на основе YBaCuO/MgO при высоких уровнях лазерного возбуждения. Нелинейная модель и эксперимент. Физика твёрдого тела. 1998. Т.40. № 2. С.191−194.
- Гуфан Ю.М., Левченко И. Г., Рудашевский Е. Г. Магнитная восприимчивость и анизотропия глубины проникновения магнитного поля в высокотемпературных оксидных сверхпроводниках. Физика твёрдого тела. 1999. Т.41. Вып.9. С.1552−1555.
- Ильинский Ю.А., Келдыш Л. В. Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом. М.: Изд-во МГУ. 1989.
- Тинкхам М. Введение в сверхпроводимость. М.: Атомиздат. 1980. 312 с.
- Edwards H.L., Market J.T., de Lozanne A.L. Energy gap and surface structure of УВа2Сиз07. х probed by scanning tunneling microscopy. Physical Review Letters. 1992. V.69. P.2967−2970.
- Nakayama K., Sato Т., Terashima K. et al. Bulk and surface low-energy excitations in YBa2Cu3075 studied by high-resolution angle-resolved photoemission spectroscopy. Physical Review B. 2007. V.75. P.14 513−7.
- Карманенко С.Ф., Семенов A.A. СВЧ полосовой фильтр на основе плёносной структуры сверхпроводник/феррит (YBaCuO/YIG). Письма в ЖТФ. 2000. Т.26. Вып.4. С. 12−17.
- Лебедева В.В. Экспериментальная оптика. М.: МГУ, 1994. 310 с.
- Семенов A.A., Карманенко С. Ф., Мелков A.A. и др. Исследование процесса распространения поверхностной магнитостатической волны в структуре феррит/сверхпроводник. Журнал технической физики. 2001. Т.71. № 10. С.13−19.
- Жирнов C.B., Семенцов Д. И. Поверхностные поляритоны на границе анизотропного сверхпроводника и диэлектрика. Физика твёрдого тела. 2007. Т.49. Вып.5. С.773−778.
- Санников Д.Г., Жирнов C.B., Семенцов Д. И. Магнитные поляритоны на границе сверхпроводника и ферромагнетика. Физика твёрдого тела. 2009. Т.51. Вып.9. С. 1824−1828.
- Санников Д.Г., Семенцов Д. И. Волноводное взаимодействие света с усиливающейся волной пространственного заряда. Физика твёрдого тела. 2007. Т.49. № 3. С.468−472.
- Семенцов Д.И., Санников Д. Г. Коллинеарное взаимодействие волноводных оптических мод с усиливающейся волной пространственного заряда. Оптика и спектроскопия. 2007. Т. 102. № 4. С.656−660.
- Семенцов Д.И., Санников Д. Г. Преобразование волноводных мод на усиливающейся волне пространственного заряда. Доклады Академии наук. 2008. Т.422. № 9. С. 40−44.
- Санников Д.Г., Семенцов Д. И. Интерференция встречных волн в невзаимной киральной среде. Письма в ЖТФ. 2007. Т.ЗЗ. Вып.23. С.19−26.
- Санников Д.Г., Семенцов Д. И. Интерференция встречных волн и тепловыделение в биизотропной среде. Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2008. Т.Н. № 1. С.34−40.
- Sannikov D.G., Sementsov D.I., Zhirnov S.V. Magnetic polaritons on the interface of superconductor and ferromagnet. Solid State Phenomena. 2009. V.152−153. P.369−372.
- Санников Д.Г. Кросс-поляризация света на границе раздела «диэлектрик-биизотропная среда». Письма в ЖТФ. 2009. Т.35. № 8. С.14−21.
- Третьяков С.А. Электродинамика сложных сред: киральные, биизотропные и некоторые бианизотропные среды. Радиотехника и электроника. 1994. Т.39. № 10. С. 1457−1470.
- Каценеленбаум Б.З., Коршунова Е. Н., Сивов А. Н., Шатров А. Д. Киральные электродинамические объекты. Успехи физических наук. 1997. Т. 167. № 11. С.1201−1212.
- Неганов В.А., Осипов О. В. Отражающие, волноведущие и излучающие структуры с киральными элементами. М.: Радио и связь. 2006. 280 с.
- Lindell I. V., Sihvola А. Н., Tretyakov S. A., Viitanen A. J. Electromagnetic waves in chiral and biisotropic media. London: Artech House. 1994. 291 p.
- Hillion P. Excitation of coupled TM and ТЕ focus wave modes in biisotropic media. Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2000. Т.118. Вып. 1. С.207−212.
- Tretyakov S. A., Maslovsky S.I., Viitanen A.J. et al. Artificial Tellegen particle. Electromagnetics. 2003. V.23. № 8. P.665−680.
- Сидоренков В.В., Толмачев В. В. Эффект туннельной электромагнитной интерференции в металлических пленках. Письма в ЖТФ. 1989. Т.15. Вып.21. С.34−37.
- Семенцов Д.И., Ефимов В. В., Афанасьев С. А. Энергетические потоки при интерференционном туннелировании металлических пленок. Письма в ЖТФ. 1993. Т. 19. Вып.11. С.6−11.
- Афанасьев С.А., Семенцов Д. И. Туннельная интерференция встречных волн в области отрицательной магнитной проницаемости. Журнал технической физики. 1997. Т.67. № 10. С.77−80.
- Колоколов А. А., Скроцкий Г. В. Интерференция реактивных компонент электромагнитного поля. Успехи физических наук. 1992. Т.162. № 12. С.165−174.
- Сидоренков В.В., Толмачев В. В. Интерференционное электромагнитное просветление поглощающего плоского слоя. Вестник МГТУ. Сер. Приборостроение. 1990. № 1. С. 125−133.
- Apter D., Shamir J. Infrared interferometric analysis of thin films and optical surfaces Applied Optics. 1982. V.21. № 8. P.1512−1515.
- Lindell I.V., Viitanen A. J. Duality transformations for general bi-isotropic (nonreciprocal chiral) media. IEEE Transactions on Antennas and propagation. 1992. V.40. P.91−95.
- Shen J.Q. Negative refractive index in gyrotropically magnetoelectric media. Physical Review B. 2006. V.73. P.45 113−5.
- Горкунов М.В., Лапин М. В., Третьяков С. А. Методы кристаллооптики в исследовании электромагнитных явлений в метаматериалах. Обзор. Кристаллооптика. 2006. Т.51. № 6. С.1117−1132.
- Tellegen B.D.H. The gyrator: a new electric network element. Philips Research reports. 1948. V.3. P.81−101.
- Лакхтакия А., Вейглхофер B.C. О невозможности существования линейных сред Теллегена. Радиотехника и электроника. 1998. Т.43. № 4. С.494−495.
- Sihvola А.Н., Lindell I.V. Using Brewster angle for measuring microwave material parameters of bi-isotropic and chiral media. IEEE Microwave Theory Technics-S Digest. 1992. AA-7. P. l 135−1138.
- Qiu C.W., Zouhdi S. Comment on «Negative refractive index in gyrotropically magnetoelectric media». Physical Review B. 2007. V.75. P.19 601−3.
- Гуревич А.Г. Магнитный резонанс в ферритах и антиферромагнетиках. М.: Наука. 1973. 592 с.
- Шевченко В.В. Дифракция на малой киральной частице. Радиотехника и электроника. 1995. Т.40. № 12. С. 1777−1789.
- Веселаго В.Г. Электродинамика веществ с одновременно отрицательными значениями s и х. Успехи физических наук. 1967. Т.92. № 3. С. 517−526.
- Shelby R.A., Smith D.R., Schultz S. Experimental verification of a negative index of refraction. Science. 2001. V.292. P.77−79.
- Smith D.R., Pendry J.B., Whiltshire M.C.K. Metamaterials and negative refractive index. Science. 2004. V.305. P.788−792.
- Lapine M.V., Tretyakov S.A. Contemporary notes on metamaterials. IET Microwave Antennas Propagation. 2007. V. 1. P.3−11.
- Pendry J. B. Negative refraction makes a perfect lens. Physical Review Letters. 2000. V. 85. P.3966−3969.
- Lakhtakia A. Handedness reversal of circular Bragg phenomenon due to negative real permittivity and permeability. Optics Express. 2003. V.ll. № 7. P.716−734.
- Shamonina E., Kalinin V.A., Ringhofer K.N., SolymarL. Magnetoinductive waves in one, two, and three dimensions. Journal of Applied Physics. 2002. V.92. P.6252−6261.
- Berman P.R. Goos-Hanchen shift in negatively refractive media. Physical Review E. 2002. V. 66. P.67 603−3.
- Dolling G., Enkrich C., Wegener M. et al. Simultaneous negative phase and group velocity of light in a metamaterial. Science. 2006. V.312. P.892−894.
- Wu W., Kim E. Ponizovskaya E. et al. Optical metamaterials at near and mid IR range fabricated by nanoimprint lithography. Applied Physics A: Materials Science & Processing. 2007. V. 87. № 2. P.143−150.
- Soucoulis C.M., Linden S., Wegener M. Negative refractive index at optical wavelengths. Science. 2007. V. 315. P.47−49.
- Shadrivov I.V., Sukhorukov A.A., Kivshar Y.S. Guided modes in negative-refractive-index waveguides. Physical Review E. 2003. V.67. P.57 602−4.
- Wu В., Grzegorczyk Т. M., Zhang Y., Kong J. A. Guided modes with imaginary transverse wave number in a slab waveguide with negative permittivity and permeability. Journal of Applied Physics. 2003. V.93. № 11. P.9386−9388.
- Vukovic S.M., Aleksic N.B., Timotijevic D.V. Guided modes in left-handed waveguides. Optics Communications. 2008. V.281. P. 1500−1509.
- He Y., Cao Z., Shen Q. Guided optical modes in asymmetric left-handed waveguides. Optics Communications. 2005. V. 245. P. 125−135.
- Xiao Z. Y., Wang Z. H. Dispersion characteristics of asymmetric doublenegative material slab waveguides. Journal of Optical Society of America B. 2006. V. 23. № 9. P. 1757−1760.
- Tsakmakidis K. L., Klaedtke A., Aryal D.P. Single-mode operation in the slow-light regime using oscillatory waves in generalized left-handed heterostructures. Applied Physics Letters. 2006. V.89. P.201 103−13.
- Wang Z. H., Xiao Z. Y., Li S. P. Guided modes in slab waveguides with a left-handed material cover or substrate. Optics Communications. 2008. V.281. P.607−613.
- Tichit P. H., Moreau A., Granet G. Localization of light in a lamellar structure with left-handed medium: the Light Wheel. Optics Express. 2007. V.15. № 23. P.14 961−14 966.
- Блиох К.Ю., Блиох Ю. П. Что такое левые среды и чем они интересны? Успехи физических наук. 2004. Т. 174. № 4. С.439−447.
- Санников Д.Г., Семенцов Д. И. Электромагнитные волны в магнитогиротропной киральной среде. Письма в ЖТФ. 2008. Т.34. № 10. С.39−46.
- Санников Д.Г. Волноводные свойства планарных структур, содержащих слои с отрицательным показателем преломления. Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2009. Т. 12. № 2. С.30−38.
- Памятных Е.А., Туров Е. А. Основы электродинамики материальных сред в переменных и неоднородных полях. М.: Наука. 2000. 240 с.
- Pendry J. A Chiral Route to Negative Refraction. Science. 2004. V. 306. P.1353−1357.
- Shen J.Q. Wave propagation in generalized gyrotropic media. Cond-mat/212 392.
- Таблицы физических величин. Справочник / Под ред. Кикоина И. К. М.: Атомиздат. 1976. -1006 с.
- Tretyakov S.A., Maslovski S. I., Nefedov I. S., Karkkainen M. K. Evanescent modes stored in cavity resonators with backward-wave slabs. Cond-mat/212 392.
- Кринчик Г. С. Физика магнитных явлений. М.: МГУ. 1976. 368 с.
- Вайнштейн В.А. Электромагнитные волны. М.: Радио и связь. 1990. 442 с.
- Агранович В.М., Гартштейн Ю. Н. Пространственная дисперсия и отрицательное преломления света. Успехи физических наук. 2006. Т.176. № 10. С.1051−1068.
- Раутиан С.Г. Об отражении и преломлении на границе среды с отрицательной групповой скоростью. Успехи физических наук. 2008. Т.178. № 10. С.1017−1024.
- Веселаго В.Г. Перенос энергии, импульса и массы при распространении электромагнитной волны в среде с отрицательным преломлением. Успехи физических наук. 2009. Т. 179. № 6. С.689−694.
- Гуревич А.Г., Мелков А. А. Магнитные колебания и волны. М.: Физматлит. 1994. 464 с.
- Milonni P.W. Fast Light, Slow Light and Left-Handed Light. IOP Publishing: Bristol and Philadelphia. 2004. 247 p.
- Dong J. W., Wang H. Z. Slow electromagnetic propagation with low group velocity dispersion in an all-metamaterial-based waveguide. Applied Physics Letters. 2007. V.91. P. 111 909−3.
- Tsakmakidis K. L., Boardman A.D., Hess O. «Trapped rainbow» storage of light in metamaterials. Nature. 2007. Y.450. 15 November. P.397−401.
- Беляков B.A. Дифракционная оптика периодических сред сложной структуры. М.: Наука. 1988. 254 с.
- Krichevtsov В.В., Pavlov V.V., Pisarev R.V., Gridnev V.N. Spontaneous non-reciprocal reflection of light from antiferromagnetic СГ2О3. Journal of Physics: Condensed Matter. 1993. V.5. Is.44. P.8233−8244.
- Сихвола А., Третьяков С. А., де Баас А. Метаматериалы с экстремальными параметрами. Радиотехника и электроника. 2007. Т.52. № 9. С.1066−1071.
- Интегральная оптика / Под ред. Тамира Т. М. М.: Мир. 1978. 344 с.
- Нанотехнологии в электронике / Под ред. Чаплыгина Ю. А. М.: Техносфера. 2005. 448 с.
- Барыбин A.A. Электроника и микроэлектроника. Физико-технологические основы. М.: Физматлит. 2006. 424 с.
- Щука A.A. Наноэлектроника. М.: Физматкнига. 2007. 464 с.
- Хомченко A.M., Сотский А. Б., Романенко A.A. и др. Волноводный метод измерения параметров тонких плёнок. Журнал технической физики. 2005. Т.75. Вып.6. С.98−106.
- Стил М., Вюраль Б. Взаимодействие волн в плазме твёрдого тела / Пер. с англ. под ред. Веселовского И. С. М.: Атомиздат. 1973. 248 с.
- Басс Ф.Г., Гуревич Ю. Г. Горячие электроны и сильные электромагнитные волны в плазме полупроводников и газового разряда. М.: Наука. 1975.368 с.
- Платцман Ф., Вольф П. Волны и взаимодействие в плазме твёрдого тела / Пер. с англ. под ред. Скобова B.C. М.: Мир. 1975. 438 с.
- Волков А. Ф., Коган Ш. М. Физические явления в полупроводниках с отрицательной дифференциальной проводимостью. Успехи физических наук. 1968. Т.96. Вып.4. С. 633−672.
- Конуэлл Э. Кинетические свойства полупроводников в сильных электрических полях. М.: Мир. 1970. 384 с.
- Hartnagel Н. Semiconductor Plasma Instabilities. 1969. New York: Elsevier. 206 p.
- Физика. Большой энциклопедический словарь / Гл. ред. Прохоров A.M. М.: Большая российская энциклопедия. 1999. 944 с.
- Тамм И.Е. Основы теории электричества. М.: Наука. 1966. 624 с.
- Ахиезер Л.И., Барьяхтар В Г., Пелетминский С. В. Спиновые волны. М.: Наука. 1967. 368 с.
- Пекар С.И. Кристаллооптика и добавочные световые волны. Киев: Наукова думка. 1982. 368 с.
- Ципенюк Ю.М. Физические основы сверхпроводимости. М.: МФТИ. 2002. 160 с.
- Puchkov А.V., Basov D.N., Timusk Т. The pseudogap state in high-Tc superconductors: an infrared study. Journal of Physics: Condensed Matter. 1996. V.8. P.10 049−10 082.
- Cava R.J. Oxide Superconductors. Journal of the American Ceramic Society. 2000. V.83. N1. P.5−28.
- Ландау Л.Д., Лифшиц E.M. Физическая кинетика. T.8. M.: Физматлит. 2001. 536 с.
- Smith D.Y. Handbook of Optical Constants of Solids / Ed. by Palik E.D. 1998. New York: Academic Press.
- Вашковский A.B., Стальмахов B.C., Шараевский Ю. П. Магнитостатические волны в электронике сверхвысоких частот. Саратов: Изд-во Саратовского университета. 1993. 416 с.
- Грачева H.A., Семенцов Д. И. Поверхностные электромагнитные волны на границе сверхпроводник-диэлектрик. Оптика и спектроскопия. 2004. Т.97. № 4. С.658−664.
- Казакевич A.B., Леонтьев A.B., Санников Д. Г. Влияние термоотжига на оптические параметры многомодовых Ag+ волноводов в стекле. Ученые записки УлГУ. Сер. физическая. 2001. Вып.2. С.11−15.
- Санников Д.Г., Семенцов Д. И. Волны пространственного заряда в полупроводниках ганновского типа. III Международная научно-техническая конференция «Физика и технические приложения волновых процессов». Волгоград. 2004. С.274−275.
- Санников Д.Г. Взаимодействие оптических мод с нарастающей по амплитуде волной пространственного заряда. VIII международная научно-техническая конференция «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы». Ульяновск. 2006. УлГУ. С. 236.
- Кудашов С.Н., Санников Д. Г. Исследование режимов распространения волны пространственного заряда в полупроводнике в зависимости от концентрации свободных носителей. Ученые записки УлГУ. Сер. физическая. 2006. Вып.1. С.112−117.
- Санников Д.Г. Исследование режимов отсечки в планарных киральных оптических волноводах. IV всероссийская конференция «Необратимые процессы в природе и технике». М. 2007. С.522−524.
- Санников Д.Г. Встречная интерференция электромагнитных волн в невзаимной киральной среде. II конференция молодых ученых «Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика». Саратов. 2007. С.46−47.
- Санников Д.Г., Семенцов Д. И. Электромагнитные волны в гиротропной невзаимной киральной среде. VI международная научно-техническая конференция «Физика и технические приложения волновых процессов. Казань. 2007. С. 152.
- Санников Д.Г. Прохождение электромагнитных волн черезiмагнитогиротропную киральную композитную среду. IX международная научно-техническая конференция «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы». Абрау-Дюрсо. 2007. С. 12.
- Санников Д.Г. Коллинеарное взаимодействие оптических мод с нарастающими по амплитуде волнами пространственного заряда. Нелинейный мир. 2007. Т.5. № 5. С. 331.
- Sannikov D.G. Guiding properties of planar negative refractive index waveguides. 13th IEEE Biennial Conference on Electromagnetic Field Computation. Greece. Athens. 2008. P. 126.
- Санников Д.Г. Направляющие свойства планарных структур на основе левых сред. III региональная конференция молодых учёных «Наноэлектронника, нанофотоника и нелинейная физика». Саратов. 2008. ч1. С. 124−127.
- Sannikov D.G., Sementsov D.I., Zhirnov S.V. Magnetic polaritons on the interface of superconductor and ferromagnetic. Moscow international Symposium on Magnetism. Moscow State University. 2008. P. 144.
- Санников Д.Г. Прямые и обратные волны в магнитогиротропной киральной среде. X международная научно-техническая конференция «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросхемы». Ульяновск. 2008. С. 12.
- Санников Д.Г. Дисперсионные свойства направляемых мод в волноводах на основе ВТСП и диэлектрика.Х1 международная научно-техническая конференция «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы». Ульяновск. 2009. С. 101.
- Санников Д.Г., Семенцов Д. И. Дисперсионные свойства поверхностных волн на границе ферромагнетика и сверхпроводника. XXI международная конференция «НМММ-XXI». М. 2009. С.928−929.
- Санников Д.Г. Особенности отражения и преломления плоских электромагнитных волн на границе раздела «диэлектрик биизотропная среда». Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2010. Т.13. № 1. С.15−20.
- Санников Д.Г., Семенцов Д. И. Дисперсия поверхностных волн на границе диэлектрика и ВТСП с учётом диссипации. Письма в ЖТФ. 2009. Т.35. Вып.23. С.61−69.
- Санников Д.Г., Семенцов Д. И. Дисперсионные свойства поверхностных поляритонов на границе ВТСП и диэлектрика с учётом диссипации. Физика твёрдого тела. 2010. Т.52. Вып.4. С.633−638.
- Санников Д.Г., Семенцов Д. И. Поверхностные и объёмные волны в направляющих структурах на основе сверхпроводника и диэлектрика. Радиотехника и электроника. 2010. Т.55. № 4. С.469−479.
- Садовский М.В. Высокотемпературная сверхпроводимость в слоистых соединениях на основе железа. Успехи физических наук. 2008. Т. 178. Вып. 12. С.1243−1271.
- Вашковский A.B., Зубков В. И., Локк Э. Г. Распространение магнитостатических волн в структуре феррит — высокотемпературный сверхпроводник при наличии транспортного тока в сверхпроводнике. Физика твёрдого тела. 1997. Т.39. Вып.12. С.2195−2202.
- Helm Ch., Bulaevskii L.N. Optical properties of layered superconductors near Josephson plasma resonance. Physical Review B. 2002. V.66. P.94 514−23.
- Мейлихов Е.З. Структурные особенности ВТСП-керамик и их критический ток и вольтамперная характеристика. Успехи физических наук. 1993. Т. 163. № 3. С.27−54.
- Трунин М.Р. Анизотропия сверхпроводимости и псевдощель в микроволновом отклике высокотемпературных сверхпроводников. Успехи физических наук. 2005. Т. 175. Вып. 10. С. 1017−1037.
- Jiang Н., Yuan Т., How Н. et al. Measurements of surface impedance, London penetration depth, and coherence length in Y-Ba-Cu-0 films at microwave frequencies. Physical Review B. 1994. V.49. P.9924−9932
- Nefyodov Yu.A., Trunin M.R., Zhohov A.A. Surface impedance anisotropy of УВа2Си3Об.95 single crystals: Electrodynamic basis of the measurements. Physical Review B. 2003. V.67. P. 144 504−9.
- Russo R., Cirillo M., DeMatteis F. et al. Toward optical and superconducting circuit integration. Superconducting Science Technologies. 2004. V.17. P. S4556-S459.
- Пастер JI. Избранные труды в двух томах. Т.1. Изд-во Академии наук СССР. М. 1960 г. 1012 с.
- Демидов С.В., Кушнарев К. В., Шевченко В. В. Дисперсионные свойства мод киральных планарных оптических структур. Радиотехника и электроника. 1999. Т.44. № 7. С.885−890.
- Сивухин Д.В. Общий курс физики. Оптика. М.: Наука. 1980. 752 с.
- Современная кристаллография / Под ред. Вайнштейна Б. К. Т.4. М.: Наука. 1981. 460 с.
- Шевченко В.В. Киральные электромагнитные объекты и среды. Соросовский образовательный журнал. 1998. № 2. С. 109−114.
- Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. М.: Мир. 1986. 277 с.
- Каценеленбаум Б.З., Колесниченко Ю. В., Францессон A.B., Шевченко В. В. Скрученные диэлектрические волноводы: Макро- и микрокиральность, полоса непрозрачности. Радиотехника и электроника. 1996. Т. 41. № 5. С. 531−538.
- Санников Д.Г. Дисперсионные свойства магнитофотонных кристаллов. VII международная конференция «Математическое моделирование физических, технических, экономических и социальных систем и процессов». Ульяновск. 2009. С.242−243.
- Pimenov A., Loidl A., Przyslupsk P. et al. Negative Refraction in Ferromagnet Superconductor Superlattices. Physical Review Letters. 2005. V.95. P.247 009−4.
- Pimenov A., Loidl A., Gehrke K. et al. Negative Refraction Observed in a Metallic Ferromagnet in the Gigahertz Frequency Range. Physical Review Letters. 2007. V. 98. P.197 401−4.
- Shiyang L., Weikang C., Junjie D. Manipulating Negative-Refractive Behavior with a Magnetic Field. Physical Review Letters. 2008. V.101. P. 157 407−4.
- Schwaiger S., Broll M., Krohn A. et al. Rolled-Up Three-Dimensional Metamaterials with a Tunable Plasma Frequency in the Visible Regime. Physical Review Letters. 2009. V.102. P.163 903−4.
- Cho A. New trick with silicon film could herald a bright future for rolled-up nanotubes. Science. 2006. V.311. No.5769. P. 1861 -1862.
- Naumova E. V., Prinz V. Ya., Golod S. V. et al. Terahertz-range chiral metamaterials based on helices made of metal—semiconductor nanofilms. Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. 2009. V.45. № 4. P.292−300.
- Чикичев С. Фуллерены и нанотрубки. Принц-технология: 10 лет спустя. ПерсТ. 2006. Т. 13. Вып. 15−16. С. 1−3.
- Liu N., Guo Н., Fu L. et al. Three-dimensional photonic metamaterials at optical frequencies. Nature Materials. 2008. V.7. P.31−37.
- Beruete M., Navarro-Cia M., Sorolla M. et al. Negative refraction through an extraordinary transmission left-handed metamaterial slab. Physical Review B. 2009. У.19. P.195 107−6.
- Qiang Bai, Jing Chen, Cong Liu, et al. Polarization splitter of surface polaritons. Physical Review B. 2009. V.79. P. 155 401−6.
- Liu H., Liu Y. M., Li T. et al. Coupled magnetic plasmons in metamaterials. Physica Status Solidi B. 2009. V.246. № 7. P.1397- 1406,
- Xu G.D., Pan Т., Zang T.C. et al. Optical bistability with surface polaritons in layered structures containing left-handed metallic magnetic composites. Applied Physics В 2008. V.93. P.551−557.
- Soukoulis C.M., Zhou J., Koschny T. et al. The science of negative index materials. Journal of Physics: Condensed Matter. 2008. V.20. P.304 217−7.
- Головкина M.B. Материалы с отрицательным показателем преломления в волноведущих структурах. Инфокоммуникационные технологии. 2006. Т.4. № 4. С. 14−21.
- Yablonovitch Е. Photonics: One-way road for light. Nature. 2009. V.461. P.744−745.
- Sakoda K. Optical Properties of Photonic Crystals. New York: SpringerVerlag Berlin Heidelberg. 2001. 223 p.
- Johnson S.G., Joannopoulos J.D. Photonic Crystals. The Road from Theory to Practice. 2001. Boston: Kluwer Academic. 156 p.
- Figotin A., Vitebskiy I. Electromagnetic unidirectionality in magnetic photonic crystals. Physical Review. B. 2003. V.67. P. 165 210−20.
- Li R., Levy M. Bragg grating magnetic photonic crystal waveguides. Applied Physics Letters. 2005. V.86. 251 102−1.
- Басс Ф.Г., Булгаков A.A., Тетервов А. П. Высокочастотные свойства полупроводников со сверхрешётками. М.: Наука. 1989. 288 с.
- Inoue М., Arai К., Fujii, Abe Т.М. Magneto-optical properties of one-dimensional photonic crystals composed of magnetic and dielectric layers. Journal of Applied Physics. 1998. V.83. P.6768−6770.
- Visnovsky S. Optics in Magnetic Multilayers and Nanostructures. CRC Press Taylor & Francis Group. 2006. 521 p.
- Lyubchanskii I.L., Dadoenkova N.N., Lyubchanskii M.I. et al. Spectra of bigyrotropic magnetic photonic crystals. Physica Status Solidi A. 2004. V.201. Is.15. P.3338 3344.
- Felbacq D., Moreau A. Direct evidence of negative refraction at media with negative e и i. Journal of Optics A: Pure and Applied Optics. 2003. V.5. P. L9-L11.
- Wu R.X. Effective negative refraction index in periodic metal-ferrite-metal film composite. Journal of Applied Physics. 2005. V.97. P.76 105.
- Wu R.X., Zhao Т., Xiao J.Q. Periodic ferrite-semiconductor layered composite with negative index of refraction. Journal of Physics: Condensed Matter. 2007. V.19. P.26 211−8.
- Lyubchanskii I.L., Dadoenkova N.N., Lyubchanskii M.I. et al. Magnetic photonic crystals. Journal of Physics D: Applied Physics. 2003. V.36. R277.
- Елисеева C.B., Семенцов Д. И., Степанов M.M. Дисперсия объёмных и поверхностных электромагнитных волн в бигиротропноймелкослоистой среде феррит—полупроводник. Журнал технической физики. 2008. Т.78. Вып.10. С.70−77.
- Bulgakov А.А., Bulgakov S.A., Nieto-Vesperinas М. Inhomogeneous waves and energy localization in dielectric superlattices. Physical Review B. 1998. V.58. P.4438−4448.
- Agranovich V.M. Dielectric permeability and influence of external fields on optical properties of superlattices. Solid State Communications. 1991. V.78. № 8. P.747−750.
- Raj N., Tilley D.R. Polariton and effective-medium theory of magnetic superlattices. Physical Review B. 1987. V.36. P.7003−7007.
- El-Kady I., Sigalas M.M., Biswas R. et al. Metallic photonic crystals at optical wavelengths. Physical Review B. 2000. V.62. P.15 299−15 302.
- Выражаю свою глубокую признательность и благодарность моему научному наставнику Дмитрию Игоревичу Семенцову, с которым мне посчастливилось работать много лет.
- Считаю своим приятным долгом выразить искреннюю благодарность Анне Валентиновне Казакевич, Анатолию Михайловичу Шутому и Сергею Дмитриевичу Ахматову за поддержку и ценные советы.1. Благодарности