Generation of high-frequency interference patterns of evanescent electromagnetic waves at Fabry-Perot resonances in dielectric photonic crystals (original) (raw)
Related papers
Resonant photonic-crystal structures with a diffraction grating for refractive index sensing
Computer Optics, 2016
Предложена и численно исследована новая планарная конфигурация оптического датчика показателя преломления среды на основе эффекта возбуждения блоховских поверхностных волн, включающая дифракционную решётку и фотонный кристалл. Проведено сравнение исследуемой структуры с датчиком на основе схемы Кретчмана при двух изменяемых параметрах: угле падения и длине падающей волны. Результаты работы могут найти применение при создании новых датчиков параметров среды, интегрированных на чипе, а также спектральных фильтров. Ключевые слова: фотонный кристалл, дифракционная решётка, область резонанса, блоховская поверхностная волна, оптический датчик, ближнее поле, уравнения Максвелла, метод фурье-мод. Цитирование: Кадомина, Е.А. Резонансные фотонно-кристаллические структуры с дифракционной решеткой для измерения показателя преломления среды / Е.А. Кадомина, Е.А. Безус, Л.Л. Досколович // Компьютерная оптика.
Radioèlektronika, nanosistemy, informacionnye tehnologii, 2024
Исследуется поглощение электромагнитного излучения свободным электронным газом, взаимодействующим с колебаниями решетки, в сверхрешетке квантовых точек. Предполагается, что электронный газ в сверхрешетке квантовых точек ограничен анизотропным параболическим потенциалом. Поглощение света свободными носителями при участии фононов рассчитывается во втором порядке теории возмущения. При вычислении коэффициента поглощения используются матричные элементы электронфотонного и электрон-фононного взаимодействий электрона (с полярными и неполярными оптическими фононами). При рассеянии электронов на полярных оптических фононах возможны три следующих перехода: (1) переход между размерными подуровнями только в х-направлении, (2) переход между размерными подуровнями только в y-направлении, (3) переход между размерными подуровнями как в x-, так и y-направлениях. Показано, что для рассеяния электрона на неполярных оптических фононах возможен только один переходпереход, обусловленный размерными подуровнями как для x-, так и для y-направлений.
Microwave plasma generation using evanescent waves
Microsystems, Electronics and Acoustics
Кафедра електронних приладів та пристроїв, Факультет електроніки Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського" kpi.ua Київ, Україна Реферат-У даній роботі проведено аналіз та порівняння можливих конструктивних особливостей надвисокочастотних генераторів низькотемпературної плазми, які будуються на базі еванесцентних хвиль. Метою дослідження є систематизація різних методів та підходів до генерації НВЧ плазми за допомогою еванесцентних хвиль, пошук технології застосування еванесцентних хвиль НВЧ діапазону у плазмовій техніці, проблема забезпечення зони однорідності оброблюваної поверхні твердого тіла великої площі (метри квадратні). У статті розглянуто три підходи, що забезпечують збудження еванесцентної хвилі: збудження за допомогою позамежного хвилеводу; еванесцентна хвиля, що збуджується за допомогою поверхневої хвилі; еванесцентна хвиля, що збуджується поблизу поверхні діелектрика за рахунок ефекту порушення повного внутрішнього відбиття. Представлено результати перших експериментів використання таких генераторів та визначені перспективи їх подальшого застосування для іонно-плазмової технології обробки великих підкладок. Бібл. 13, рис. 6. Ключові словагенерація надвисокочастотної плазми; низькотемпературна плазма; еванесцентні хвилі; надвисокочастотний генератор. discharge plasma. Equipment and technology based on these methods are not fully studied yet and required analysis and improvements. The results of this study could be applied in new designs and processes in the field of treatment of the surface layer of solids. The results of the first experiments using such generators are presented in this paper and prospects of further applications for ion-plasma treatment of the surface layer of solids (deleting, printing material and surface modification) are determined. The issue of microwave plasma generation and other technological processes based on evanescent waves is extremely important. The cause of that is their concern of various branches of science and technology including plasmonics, nanoelectronics, optics and they are widely discussed in recent years. By analogy with the effects in optics, evanescent waves can cause similar effects in gas-discharge technology. "Evanescent waves"-separate direction in electrodynamics associated with the study of these waves: their properties and possibilities of their application. Now this trend is taking on widespread development, especially in nanophotonics (excitation of plasmon oscillations and waves of plasmon polariton type). In this paper, the possibility of using the evanecent mode of the microwave waves for excitation of plasma formation is considered.Also in the paper was devoted the attention to prototyping of microwave generators that will provide the technological requirements for the surface treatment of solids and deposited coatings, giving competitive results, thus are environmentally safe, easy-to-work and relatively inexpensive design on the market. On the basis of the research, propositions of the future developing in this direction are put forward. Ref. 13, fig. 6.
Optical modulator based on coupled photonic crystal cavities
Journal of Modern Optics, 2016
Институт систем обработки изображений РАН, Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет) (СГАУ) Аннотация В работе предложен и численно исследован модулятор оптического сигнала на основе двух связанных фотонно-кристаллических резонаторов. Исследована зависимость спектрального диапазона переключения от уровня энергии переключения. Рассмотрены возможности использования оптической или электрической накачки. Продемонстрирована высокая устойчивость предложенного устройства к погрешностям изготовления связанных резонаторов. Показано, что предложенная модель модулятора позволяет реализовать модуляцию в области малой интенсивности резонансной моды. Рассчитан компактный оптический модулятор на основе фотонно-кристаллического волновода. Ключевые слова: интегрированные на кристалле устройства, модулятор оптического сигнала, массивы фотонно-кристаллических резонаторов. Введение Реализация оптических компонентов обработки сигналов на кристалле является важным шагом в развитии вычислительной техники. Одним самых востребованных компонентов такой обработки является оптический модулятор. В последнее время достигнуты существенные результаты в улучшении этих устройств. Например, пропускная способность оптических модуляторов увеличилась с МГц до ТГц менее чем за 10 лет [1]. Тем не менее, остаётся ряд проблем. В частности, необходимо уменьшить количество энергии на бит передаваемой информации, а также сократить размеры устройства. Всё это должно быть достигнуто с использованием КМОП(CMOS)-совместимых процессов изготовления. Фотонно-кристаллические структуры получили широкое распространение в качестве платформы для реализации различных нанофотонных элементов [2]. Предложено несколько решений задачи оптической модуляции на основе фотонно-кристаллических структур. В работе [3] описан фотонно-кристаллический лазер с возможностью высокочастотной модуляции. В работах [4, 5] представлены оптические модуляторы на основе оптической накачки. В работе [6] предложен фотоннокристаллический модулятор на основе электронной накачки. В данной работе описан компактный оптический модулятор на основе связанных фотонно-кристаллических резонаторов с возможностью модуляции в области малой интенсивности резонансной моды.
Extension of the frequency range of Josephson impedance spectroscopy
Journal of Communications Technology and Electronics, 2013
Представлены результаты спектрального анализа логопериодической антенны из высокотемпе ратурного сверхпрводника (ВТСП) , интегрированной с джозефсоновского перехода (ДП) из ВТСП и выполняющей в данном случае роль внешней тестовой резонансной системы. Измерены вольт амперные характеристики и зависимости дифференциального сопротивления от напряже ния на ДП при температуре 5 К, с использованием перестройки критического тока ДП внешним магнитным полем для расширения частотной области спектрального анализа. Уменьшен низко частотный предел спектрального анализа, определяемый тепловыми флуктуациями, до 64 ГГц. Проанализирована эквивалентная схема интегрального устройства, состоящего из ДП и логопе риодической антенны. Определена реальная часть адмиттанса антенны из экспериментальных данных в частотной области 65…1200 ГГц. Проведено сравнение результатов эксперимента с ре зультатами численных расчетов. К 60 ЛЕТИЮ ИРЭ ИМ. В.А. КОТЕЛЬНИКОВА РАН 978 РАДИОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА том 58 № 9 2013 ПАВЛОВСКИЙ и др.
Resonant interaction of dielectric ring magnetic dipoles of the GHz band
Herald of Dagestan State University, 2019
The magnetic interaction of two subwavelength ring dielectric circuits in the field of a plane electromagnetic wave of the GHz band is experimentally investigated. Under the action of electromagnetic induction in the wave field and mutual induction in the circuit, azimuthal displacement currents are generated, forming magnetic dipoles. The spectra of the system of coupled dipoles were measured, resonance frequencies and spectral bands of magnetic induction inversion corresponding to negative values of magnetic permeability were found. The dependence of the resonances on the relative position of the contours and the distance between them is shown. The spatial structure of the magnetic field of dielectric dipoles lying in the same plane at their resonance interaction is presented.
Single-quantum shear photocurrent in piezosemiconductors
НАУКА РОССИИ: ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ, 2018
Рассчитана спектральная и температурная зависимость сдвигового фототока в пьезополупроводниках, обусловленного со сдвигом носителей тока в каждом акте взаимодействия электронов с фотонами. Ключевые слова: фототок, пьезополупроводник, носители тока, фотон Аbstract The spectral and temperature dependence of the shift photocurrent in piezosemiconductors is calculated, which is due to the carrier current shift in each act of interaction of electrons with photons.