Ви є тут

Теорія та аналіз явищ оптичної дифракції на складних періодичних структурах

Автор: 
Фітьо Володимир Михайлович
Тип роботи: 
Дис. докт. наук
Рік: 
2009
Артикул:
3509U000089
129 грн
Додати в кошик

Вміст

ЗМІСТ
ВСТУП.
РОЗДІЛ ДИФРАКЦІЯ ОПТИЧНИХ ХВИЛЬ НА ПЕРІОДИЧНИХ СТРУКТУРАХ. МЕТОД ЗВ'ЯЗАНИХ ХВИЛЬ (МЗХ)
1.1. Метод зв'язаних хвиль (МЗХ) та інші методи аналізу дифракції на періодичних структурах.
1.1.1. МЗХ та його зв'язок з МЗМ для фазових ґраток з косинусоїдаль-ною зміною діелектричної сталої.
1.1.2. Отримання систем диференціальних рівнянь методом збурення 1.1.3. МЗХ в параболічному наближенні для одномодових оптичних волокон з ґратками Брегга
1.1.3.1. Аподизація ґраток.1.1.4. МЗХ для планарних та рельєфних ґраток1.1.4.1. Рівняння і краєві умови для опису дифракції електромагнітних хвиль ТЕ поляризації.
1.1.4.2. Система рівнянь, яка описує дифракцію хвиль ТМ - поляризації1.1.4.3. Розв'язок систем диференціальних рівнянь в матричній формі 1.1.4.4. Симетричні умови дифракції та можливість переформатування систем диференціальних рівнянь в МЗХ
1.1.5. Матричний метод аналізу поширення хвиль в багатошарових структурах.
1.2. Наближені методи аналізу періодичних структур.1.2.1. Області застосування наближених методів аналізу планарних ґраток
1.2.2. Ефект Тальбота 1.2.3. Класифікація голограм та двохвильове наближення1.2.4. Нелінійність запису голограм1.2.5.Багатошарові голограми1.3. Фотонні кристали1.3.1. Метод плоских хвиль аналізу D фотонних кристалів.1.4. Особливості пропускання та відбивання оптичних хвиль ґратками.1.4.1. Резонансне поглинання оптичних хвиль періодичними структурами, що мають у своєму складі метал.
1.4.2. Особливості пропускання періодичних структур при наявності металу
Висновки.
РОЗДІЛ ДИФРАКЦІЯ ОПТИЧНИХ ХВИЛЬ ТЕ І ТМ - ПОЛЯРИЗА-ЦІЙ НА НЕПОГЛИНАЮЧИХ СЕРЕДОВИЩАХ З ПЕРІОДИЧНОЮ ЗМІНОЮ ДІЕЛЕКТРИЧНОЇ СТАЛОЇ ЗА ЗАКОНОМ КОСИНУСА
2.1. Отримання систем лінійних диференціальних рівнянь .2.2. Параболічне наближення2.3. Модифікація та узагальнення систем рівнянь2.4. Розв'язок системи рівнянь у загальному випадку2.5. Числовий аналіз дифракції хвиль ТЕ поляризації на об'ємній фазовій дифракційній ґратці
2.6. Дифракція хвиль ТЕ і ТМ поляризації на суто відбиваючій ґратці.2.6.1. Системи рівнянь, що описують поширення хвиль ТЕ і ТМ поляризацій в суто відбиваючій ґратці із косинусоїдальною зміною діелектричної сталої
2.6.2. Аналіз відбивання від ґратки при довільній періодичній залежності діелектричної сталої.
2.6.3. Аналіз відбиваючих структур для яких міняється довільним чином
2.6.4. Числовий аналіз відбивання хвиль ТЕ і ТМ поляризації від суто відбиваючих ґраток
Висновки.
РОЗДІЛ ДИФРАКЦІЯ СВІТЛА НА ПЛАНАРНИХ ҐРАТКАХ.3.1. Прямий числовий Т - алгоритм розв'язку системи диференціаль-них рівнянь, що описують дифракцію світла на планарних ґратках
3.2. Стійкі числові алгоритм аналізу дифракції.3.2.1. Модифікований стійкий числовий S - алгоритм3.2.2. Модифікований стійкий числовий R - алгоритм3.3. Особливості аналізу задач дифракції при симетрійних властивостях.3.3.1. Переформатування систем диференціальних рівнянь при наявно-сті просторової симетрії
3.3.2. Порівння часу розрахунку вихідної та переформатованої системи диферентціальних рівнянь
3.4. Порівняння МЗХ з наближеними методами аналізу ґраток та визна-чення області застосування наближених методів.
3.4.1. Дифракційна ефективність тонкої фазової ґратки.3.4.2. Дифракційна ефективність товстих фазових голограм: двохвильо-ві наближення.
3.4.3. Ефект Тальбота3.5. Просвітлення границі діелектричне середовище - повітря з допомогою рельєфної ґратки
Висновки.
РОЗДІЛ АНАЛІЗ ФАЗОВИХ ГОЛОГРАМ МЗХ У ПАРАБО-ЛІЧНОМУ НАБЛИЖЕННІ
4.1. Класифікація голограм за товщиною; умови застосування двохвильового наближення.
4.2. Числовий аналіз фазових голограм малої та проміжної товщин4.3. Нелінійність запису голограм: ефективні значення модуляції показника заломлення.
4.3.1. Аналітичний зв'язок між і з і для першого і другого кутів Брегга
4.3.2. Аналітичний зв'язок між , і з і для трьох перших кутів Брегга.
4.3.3. Умови застосування ефективних значень модуляції показника заломлення
4.3.4. Числовий розрахунок дифракційної ефективності товстих фазових голограм з врахуванням , і
4.3.5. Розрахунок і за експериментальними залежностями дифракційної ефективності від кута падіння пучка на ґратку
Висновки.
РОЗДІЛ АНАЛІЗ ЗОННОЇ СТРУКТУРИ D І D ФОТОННИХ КРИСТАЛІВ МЗХ.
5.1. D фотонний кристал5.2. D фотонний кристал 5.2.1. Числові алгоритми аналізу зонної структури D фотонних кристалів
5.2.1.1.Стійкий S - алгоритм аналізу зонної структури фотонного кристалу
5.2.1.2. Нестійкий Т - алгоритм аналізу зонної структури фотонного кристалу
5.2.1.3. Стійкий R - алгоритм аналізу зонної структури фотонного кристалу
5.3. Побудова зонної структури D фотонного кристалу.5.3.1. Числовий аналіз зонної структури D фотонного кристалу за S -алгоритмом.
5.3.2. Числовий аналіз зонної структури D фотонного кристалу за Т і R - алгоритмами
Висновки.
РОЗДІЛ РЕЗОНАНСНЕ ПОГЛИНАННЯ ОПТИЧНИХ ХВИЛЬ ПРИ ВЗАЄМОДІЇ З ПЕРІОДИЧНОЮ СТРУКТУРОЮ З МЕТАЛОМ.
6.1. Резонансне поглинання оптичних хвиль періодичними структурами при наявності металу.
6.1.1. Повне поглинання оптичних хвиль системою діелектрична ґратка на металі.
6.1.1.1. Визначення наближених параметрів ґратки повного відбивання на основі хвилеводного ефекту.
6.1.1.2. Числовий аналіз повного поглинання системою діелектрична ґратка на металі
6.1.2. Особливості резонансного поглинання в структурі: діелектричний шар - металічна ґратка - металічна підкладка.
6.1.2.1. Повне поглинання електромагнітних хвиль в структурі діелектрична плівка - металічна ґратка
6.1.2.2. Поглинання електромагнітних хвиль в металічній ґратці з прямокутнім рельєфом
6.1.2.3. Резонансно-хвилеводні явища в щілині ґратки6.1.3.Збудження плазмонів ґраткою та резонансне поглинання 6.2. Збудження плазмон-поляритонів призмою в тонкій металічній плівці та резонансне поглинання.
Висновки.
РОЗДІЛ ВИСОКЕ ПРОПУСКАННЯ ҐРАТОК З МЕТАЛІЧНИМИ ПЛІВКАМИ ПРИ РЕЗОНАНСІ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПОЛЯ
7.1. Аномально високе пропускання металічної плівки, оточеної з обох сторін діелектричними шарами, які мають або не мають періодичність.
7.1.1. Пропускання симетричних і асиметричних структур: діелектрична ґратка - тонка плівка металу - діелектрична ґратка.
7.1.2. Пропускання структури: шар діелектрика - тонка плівка металу - шар діелектрика
7.1.3. Високе пропускання багатошарових діелектричних структур у вузькій спектральній смузі.
7.2. Умови високого пропускання металічних ґраток7.2.1.Результати числового аналізу бінарних металічних ґраток7.3. Пропускання бінарної металічної ґратки, оточеної симетрично двома діелектричними однорідними шарами.
7.4. Пропускання тонкої металічної плівки, оточеної симетрично двома ідентичними діелектричними або металічними ґратками за рахунок плазмонного резонансу
Висновки.
РОЗДІЛ БАГАТОШАРОВІ ГОЛОГРАМИ ТА СИСТЕМА ҐРАТОК БРЕГГА НА ОПТИЧНОМУ ВОЛОКНІ: АНАЛІЗ МЗХ В ДВОХВИ-ЛЬОВОМУ НАБЛИЖЕННІ.8.1. Багатошарові голограми та їх властивості.8.1.2. Дифракційна ефективність багатошарових голограм8.1.3. Оптичні властивості багатошарових голограм .8.1.4. Можливі варіанти виготовлення багатошарових голограм8.2. Ґратки Брегга на оптичному волокні: властивості, застосування8.2.1. Поширення хвиль в оптичному волокні з ґратками Брегга.8.2.2. Спектр пропускання системи ґраток Брегга на оптичному волокні: волоконно-оптичний керований інтерферометр
8.2.3. Аподизація відбивних ґраток.ВисновкиОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ ТА ВИСНОВКИ.Додаток А. Програма розрахунку коефіцієнта відбивання від чисто відбиваючої ґратки МРПРФ та матричним методом: просвітляючий шар
Додаток Б. Аналіз просвітлення з допомогою ґратки МЗХ: R - алгоритмДодаток В. Аналіз зонної структури D фотонного кристалу МЗХ за R - алгоритмом.
Додаток Д. Особливості планарних хвилеводів при наявності металу
Д.1. Хвилевод метал - діелектрик - металД.2. Хвилевод діелектрик - тонка плівка металу - діелектрикД.3. Хвилевод метал - тонка плівка діелектрика - діелектрикД.4. Хвилевод діелектрик - шар діелектрика - тонка плівка металу - шар діелектрика - діелектрик.
Додаток Е. Постійні поширення хвилеводів, розрахованих МЗХ та на основі хвилеводних рівнянь
Додаток Ж. Пропускання системи діелектрична ґратка - тонка плівка металу - діелектрична ґратка при збудженні плазмонів
СПИСОК