Аннотация:
В статье показано, что при дифракции плоской волны с ТМ-поляризацией на диэлектрическом цилиндре с резонансным радиусом размер фокусного пятна больше, чем при дифракции ТЕ-поляризованной волны, и резонансный радиус для мод шепчущей галереи (ШГ) с ТМ-поляризацией немного больше, чем резонансный радиус соответствующей  моды ШГ с ТЕ-поляризацией. Также продемонстрировано, что моды ШГ высоких порядков возбуждаются в цилиндрах, радиусы которых  примерно обеспечивают достижение экстремумов функциям Бесселя, но увеличение номера моды ШГ не обязательно приводит к уменьшению размеров фокусного пятна.

Ключевые слова :
дифракционная оптика, субволновые структуры, резонанс, мода шепчущей галереи в диэлектрическом цилиндре, резонансный радиус диэлектрического цилиндра.

Цитирование:
Козлов, Д.А. Фокусировка лазерного света диэлектрическим цилиндром в присутствии мод шепчущей галереи высоких порядков / Д.А. Козлов, В.В. Котляр // Компьютерная оптика. – 2015. – Т. 39, № 3. – С. 324-331. – DOI: 10.18287/0134-2452-2015-39-3-324-331.

Литература:

1. Righini, G.C. Whispering gallery mode microresonators: Fundamentals and applications / G.C. Righini, Y. Dumeige, P. Feron, M. Ferrari, G. Nunzi Conti, D. Ristic, S. Soria // La Rivista del Nuovo Cimeto. – 2011. – Vol.34(7). – P. 435-490.
2. Rayleigh, L. The Problem of the Whispering Gallery / L. Rayleigh // Philosophical Magazine. – 1910. – Vol. 20. – P. 1001–1004.
3. Chiasera, A. Spherical whispering-gallery-mode microresonators / A. Chiasera, Y. Dumeige, P. Féron, M. Ferrari, Y. Jestin, G. Nunzi Conti, S. Pelli, S. Soria, G.C. Righini // Laser and Photonics Reviews. – 2010. – Vol. 4(3). – P. 457-482.
4. Gorodetsky, M.L. Ultimate Q of optical microsphere resonators / M.L. Gorodetsky, A.A. Savchenkov, V.S. Ilchenko // Optics Letters. – 1996. – Vol. 21(7). – P. 453-455.
5. Gorodetsky, M.L. Geometrical theory of whispering-gallery modes / M.L. Gorodetsky, A. E. Fomin // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. – 2006. – Vol. 12. – P. 33-39.
6. Armani, D.K. Ultra-high-Q toroid microcavity on a chip / D.K. Armani, T.J. Kippenberg, S.M. Spillane, K.J. Vahala // Nature. – 2003. – Vol. 421. – P. 925-928.
7. Borselli, M. Rayleigh scattering, mode coupling, and optical loss in silicon microdisks / M. Borselli, K. Srinivasan, P.E. Barclay, O. Painter // Applied Physics Letters. – 2004. – Vol. 85(17). – P. 3693-3695.
8. Zakowicz, W. Particle acceleration by wave scattering off dielectric spheres at whispering-gallery-mode resonance / W. Zakowicz // Physical Review Special Topics – Accelerators and beams. – 2007. – Vol.10. – P. 101301.
9. Birks, T.A. High-resolution measurement of the fiber diameter variations using whispering gallery modes and no optical alignment / T.A. Birks, J.C. Knight, T.E. Dimmick // IEEE Photonics Technology Letters. – 2000. – Vol. 12. – P. 182-183.
10. Zakowicz, W. Spontaneous emission in the presence of a dielectric cylinder / W. Zakowicz, M. Janowicz // Physical Review A. – 2000. – Vol. 62. – P. 013820.
11. Zakowicz, W. Whispering-gallery-mode resonances: a new way to accelerate charged particles / W. Zakowicz // Physical Review Letters. – 2005. – Vol. 95. – P. 114801.
12. Козлов, Д.А. Резонансная фокусировка лазерного света однородным диэлектрическим цилиндром / Д.А. Козлов, В.В. Котляр // Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 3. – С. 393-396.
13. Козлова, Е.С. Моделирование резонансной фокусировки пикосекундного импульса диэлектрическим микроцилиндром / Е.С. Козлова, В.В. Котляр, С.А. Дегтярев. // Компьютерная оптика. – 2015. – Т. 39, № 1. – С.45-51
14. Котляр, В.В. Расчёт резонансного радиуса диэлектрического цилиндра при освещении его плоской волной ТЕ-поляризованного света / В.В. Котляр, Д.А. Козлов, А.А. Ковалев // Компьютерная оптика. – 2015. – Т. 39, № 2. – С.163-171.

---

© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20