Аннотация:
В работе численно продемонстрирована возможность резонансного возбуждения мод, аналогичных модам шепчущей галереи, в однородном диэлектрическом цилиндре с квадратным сечением при освещении плоской волной, падающей перпендикулярно оси цилиндра. Показано, что при резонансной фокусировке монохроматического света цилиндром с квадратным сечением наблюдается уменьшение поперечных размеров области максимальной интенсивности по сравнению с нерезонансной фокусировкой. Аналогичный результат был получен для куба на подложке из диэлектрика: показано, что можно добиться уменьшения размеров области максимальной интенсивности путём изменения размера куба.

Ключевые слова :
резонанс, фокусировка света, FDTD-метод.

Цитирование:
Козлов, Д.А. Резонансная острая фокусировка света диэлектрическим цилиндром с квадратным сечением и кубом / Д.А. Козлов, Е.С. Козлова, В.В. Котляр // Компьютерная оптика. – 2016. – Т. 40, № 4. – С. 431-438. – DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-4-431-438.

Литература:

1. Foreman, M.R. Whispering gallery mode sensors / M.R. Foreman, J.D. Swaim, F. Vollmer // Advances in Optics and Photonics. – 2015. – Vol. 7(2). – P. 168-240. – DOI: 10.1364/AOP.7.000168.
2. Quan, H. Simulation of whispering-gallery-mode resonance for optical miniature biosensor / H. Quan, Z. Guo // Fourth International Symposium of Radiative Transfer, Istambul, Turkey, June, 2004. – DOI: 10.1615/ICHMT.2004.RAD-4.290.
3. François, A. Whispering gallery mode devices for sensing and biosensing / A. François, Y. Zhi, A. Meldrum // Photonic materials for sensing, biosensing and display devices. – 2015. – Vol. 229. – P. 237-288. – DOI: 10.1007/978-3-319-24990-2_9.
4. Городецкий, М.Л. Высокодобротные оптические микрорезонаторы с модами типа шепчущей галереи и их применение в прецизионных измерениях / М.Л. Го­ро­дец­кий, Ю.А. Демченко, Д.Ф. Зайцев, В.Н. Крутиков, Ю.М. Золотаревский, В.Л. Лясковский //  Метрология. – 2014. – Т. 12. – С. 22-40.
5. 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. – DOI: 10.1393/ncr/i2011-10067-2.
6. 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.
7. Geints, Y.E. Photonic jets from resonantly exited transparent dielectric microspheres / Y.E. Geints, A.A. Zemlyanov, E.K. Panina // Journal of the Optical Society of America B. – 2012. – Vol. 29(4). – P. 758-762. – DOI: 10.1364/JOSAB.29.000758.
8. 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.
9. 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.
10. 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.
11. Kotlyar, V.V. Calculating the resonance radius of a dielectric cylinder under illumination by a plane TE-wave / V.V. Kotlyar, A.A. Kovalev, D.A. Kozlov // Optik. – 2016. – Vol. 127(8). – P. 3803-3808. – DOI: 10.1016/j.ijleo.2016.01.058.
12. Mandelshtam V.A. Harmonic inversion of time signals / V.A. Mandelshtam, H.S. Taylor // Journal of Chemical Physics. – 1997. – Vol. 107(17). – P. 6756-6769.
13. Joannopoulos, J.D. Photonic crystals: molding the flow of light / J.D. Joannopoulos, S.G. Johnson, J.N. Winn, R.D. Meade. – Princeton: Princeton University Press, 2008.

---

© 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