Поля и спектры одномерного фотонного кристалла с дефектом инверсионного типа
Елисеева С.В., Остаточников В.А., Семенцов Д.И.

Аннотация:
Исследуется влияние дефектов инверсионного типа на спектр одномерного фотонного кристалла. Показано, что характер и степень локализации волнового поля в области дефекта, а также положение спектральной линии дефектной моды, форма и её интенсивность существенно зависят от соотношения толщин слоёв и диэлектрических проницаемостей (ДП) в периоде структуры, значения ДП в дефекте, числа полных периодов, положения и количества дефектов в структуре. Обсуждается возможность формирования спектральной линии дефектной моды заданной формы.

Abstract:
The influence of inversion type defects on the spectrum of one-dimensional photonic crystal has been investigated. It has been shown that character and degree of wave field localization in the defect area, as well as the position of a spectral line of the defect mode, the shape and its intensity depend strongly on the ratio of layer thickness and permittivity in the period of the structure, the values of permittivity in the defect, the number of full periods, location and number of defects in the structure. It has been discussed the possibility of formation of spectral lines of the defect modes of a given shape.

Ключевые слова :
фотонный кристалл, дефектная мода, фотонная запрещённая зона, слоистые периодические структуры.

Key words:
photonic crystal, defect mode, photonic band gap, layered periodic structures.

Литература:

  1. Sakoda, K. Optical properties of photonic crystals / K. Sakoda – Springer Verlag, 2005. – 223 p.
  2. Johnson, S.G. Photonic crystals: the road from theory to practice / S.G. Johnson, J.D. Joannopoulos – Springer, Massachusetts Institute of Technology, 2001. – 165 p.
  3. Yeh, P. Optical waves in layered media / Pochi Yeh – John Wiley & Sons, New Jersey, 1988 – 406 p. – ISBN 0471828661.
  4. Басс, Ф.Г. Высокочастотные свойства полупровод­ников со сверхрешётками / Ф.Г. Басс, А.А. Булгаков, А.П. Тетервов – М.: Наука, 1989. – 288 с.
  5. Sang, Z.F. Properties of defect modes in one-dimensional photonic crystals containing a graded defect layer / Z.F. Sang and Z.Y. Li // Optics Communications. – 2007. – Vol. 273(1). – P. 162-166. – ISSN 0030-4018.
  6. Котляр, В.В. Нанофотоника – манипулирование светом с помощью наноструктур / В.В. Котляр // Компьютерная оптика. – 2008. – Т. 32, № 2. – С. 119-135.
  7. Глущенко, А.Г. Влияние намагниченности слоёв магнитооптической структуры на отражение электро­магнитных волн / А.Г. Глущенко, Г.Н. Гончарова, Н.Л. Казанский, Л.В. Топоркова // Компьютерная оптика. – 2008. – Т. 35, № 2. – С. 231-237.
  8. Ветров, С.Я. Локализованные электромагнитные моды и спектр пропускания одномерного фотонного кристалла с дефектами решётки / С.Я. Ветров, А.В. Шабанов // ЖЭТФ. – 2001. – Т. 120, № 5. – С. 1126-1134. – ISSN 1063-7761.
  9. Елисеева, С.В. Дефектные моды и магнитооптическая активность одномерного магнитофотонного кри­сталла / С.В. Елисеева, Д.И. Семенцов // ЖЭТФ. – 2011. – Т. 139, № 2. – С. 1126-1134.
  10. Елисеева, С.В. Оптические спектры дефектных одномерных фотонных кристаллов / С.В. Елисеева, Д.И. Семенцов // Оптика и спектроскопия. – 2010. – Т. 109, № 5. – С. 789-797. – ISSN 1562-6911.
  11. Born, M. Principles of Optic / M. Born, E. Wolf – Oxford: Pergamon Press, 1965 – 720 p.
  12. Королёв, Ф.А. Теоретическая оптика / Ф.А. Королёв – М.: Высшая школа, 1966. – 555 с.

References:

  1. Sakoda, K. Optical properties of photonic crystals / K. Sakoda. – Springer Verlag, 2005. – 223 p.
  2. Johnson, S.G. Photonic crystals: the road from theory to practice / S.G. Johnson, J.D. Joannopoulos. – Springer, Massachusetts Institute of Technology, 2001. – 165 p.
  3. Yeh, P. Optical waves in layered media / Pochi Yeh. – John Wiley & Sons, New Jersey, 1988 – 406 p. – ISBN 0471828661.
  4. Bass, F.G. HF Properties of Semiconductors with Superlattices / F.G. Bass, A.A. Bulgakov, A.P. Tetervov. – Moscow: “Nauka” Publisher, 1989. – 288 p. – (In Russian). [Bass, F.G. Kinetic and Electrodynamic Phenomena in Classical and Quantum Semiconductor Superlattices / F.G. Bass, A.A. Bulgakov. – New York: Nova Science, 1997. – 450 p.]
  5. Sang, Z.F. Properties of defect modes in one-dimensional photonic crystals containing a graded defect layer / Z.F. Sang and Z.Y. Li. // Optics Communications. – 2007. – Vol. 273(1). – P. 162-166. – ISSN 0030-4018.
  6. Kotlyar, V.V. Nanophotonics – the manipulation of light by nanostructures / V.V. Kotlyar // Computer Optics. – 2008. – V. 32, N 2. – P. 119-135. – (In Russian).
  7. Glushchenko, A.G. Effect of magnetization of magneto­optic structure on the reflection of electromagnetic waves / A.G. Glushchenko, G.N. Goncharova, N.L. Kazanskiy, L.V. Toporkova // Computer Optics. – 2008. – Vol. 35, N 2. – P. 231-237. – (In Russian).
  8. Vetrov, S. Localized electromagnetic modes and the transmission spectrum of a one-dimensional photonic crystal with lattice defects / S. Vetrov, А. Shabanov // Journal of Experimental and Theoretical Physics. – 2001. – Vol. 120, N 5. – P. 1126-1134. – ISSN 1063-7761. – (In Russian).
  9. Eliseeva, S.V. Defect modes and magnetooptical activity of a one-dimensional magnetophotonic crystal / S.V. Eli­seeva, D.I. Sementsov // JETP. – 2011. – Vol. 139, N 2. – P. 199-203. – (In Russian).
  10. Eliseeva, S.V. Optical spectra of one-dimensional defect photonic crystals / S.V. Eliseeva, D.I. Sementsov // Optics and Spectroscopy/ – 2010. – Vol. 109, N 5. – P. 790-798. – ISSN 1562-6911. – (In Russian)
  11. Born, M. Principles of Optic /M. Born, E. Wolf. – Oxford: Pergamon Press, 1965. – 720 p.
  12. Korolev, F.A. Theoretical Optic / F.A. Korolev. – Moscow: “Vyshaya shkola” Publisher, 1966. – 555 p.
© 2009, ИСОИ РАН
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846 2) 332-56-22, факс: +7 (846 2) 332-56-20