(43-5) 08 * << * >> * Русский * English * Содержание * Все выпуски

Оптические, ИК- и ТГц-экраны на основе слоистых структур металл–диэлектрик–полупроводник

М.В. Давидович1,2,3, И.А. Корнев3

1 Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия,  
2 Саратовский филиал ИРЭ РАН им. В.А. Котельникова, Саратов, Россия,
3 ООО НПФ NPF “ETNA PLUS”, Саратов, Россия

 PDF, 811 kB

DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-5-765-772

Страницы: 765-772.

Аннотация:
Рассмотрены многослойные покрытия из наноразмерных слоёв металл–диэлектрик–полупроводник, расположенных на прозрачной подложке, описываемые на основе модели Друде–Лоренца и представляющие собой многополосные фильтры – экраны для различных диапазонов. Исследуются структуры с несколькими слоями и квазипериодические структуры. Предложен метод приближённого синтеза по полосам заграждения для структур типа два слоя в периоде и три слоя в периоде. Для трёх слоёв различие в плазменных частотах позволяет расширить полосу. Показано, что полупроводниковые слои из узкозонных материалов типа InSb перспективны для структур ТГц-диапазона с возможностью подстройки диапазонов путём легирования.

Ключевые слова:
многослойные покрытия, тепловые экраны, поверхностные плазмоны, коэффициент отражения.

Цитирование:
Давидович, М.В. Оптические, ИК- и ТГц-экраны на основе слоистых структур металл–диэлектрик–полупроводник / М.В. Давидович, И.А. Корнев // Компьютерная оптика. – 2019. – Т. 43, № 5. – С. 765-772. – DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-5-765-772.

Литература:
  1. Волны в слоистых средах / Л.М. Бреховский. – М.: Наука, 1973. – 343 с.
  2. Просветление оптики / И.В. Гребенщиков, А.Г. Власов, Н.В. Суйковская. – М., Л.: Гостехиздат, 1946. – 212 с.
  3. Оптика тонкослойных покрытий / Г.В. Розенберг. – М.: Физматлит, 1958. – 570 с.
  4. Интерференционные покрытия / Т.Н. Крылова. – Л.: Машиностроение, 1973. – 224 с.
  5. Тонкослойные оптические покрытия / Ш.А. Фурман. – Л.: Машиностроение, 1977. – 264 с.
  6. Проектирование интерференционных покрытий / П.П. Яковлев, Б.Б. Мошков. – М.: Машиностроение, 1967. – 192 с.
  7. Оптические покрытия. Учебное пособие / Э.С. Путилин. – СПб: СПбГУ ИТМО, 2010. – 227 с.
  8. Бернинг, П.Х. Теория и методы расчёта оптических свойств тонких плёнок / П.Х. Бернинг. – В кн.: Физика тонких плёнок / под ред. Э. Туна и Г. Хасса; пер. с англ. – М.: Мир, 1967. – Т. 1. – C. 91-144.
  9. Телен, А. Конструирование многослойных интерференционных светофильтров / А. Телен. – В кн.: Физика тонких плёнок / под ред. Э. Туна и Г. Хасса; пер. с англ. – М.: Мир, 1972. – Т. 5. – С. 46-83.
  10. Thelen A. Design of optical interference coatings. New York: McGraw-Hill, 1989. – 255 p. – ISBN: 978-0-07-063786-3.
  11. Tikhonravov, A.V. Modern design tools and a new paradigm in optical coating design / A.V. Tikhonravov, M.K. Trubetskov // Applied Optics. – 2012. – Vol. 51. – P. 7319-7332. – DOI: 10.1364/AO.51.007319.
  12. Давидович, М.В. Электромагнитные экраны инфракрасного диапазона на основе наноразмерных слоёв металла SiO2 и SiO / М.В. Давидович, Р.К. Яфаров, Д.М. Доронин, П.А. Шиловский // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. – 2012. – Т. 15, № 2. – C. 19-21.
  13. Aly, A.H. Comparative study of one dimensional and metallic photonic crystals / A.H. Aly, M. Ismaeel, E. Abdel-Rahman // Optics and Photonics Journal. – 2012. – Vol. 2 –P. 105-112. – DOI: 10.423/optj.2012.22014.
  14. Aly, A.H. Numerical studies on electromagnetic waves properties in metallic-dielectric photonic crystal / A.H. Aly, E. Abdel-Rahman, H.S. Hanafey // Journal of Electromagnetic Analysis and Applications. – 2011. – Vol. 3. – P. 465-470. – DOI: 10.4236/jemaa.2011.311074.
  15. Aly, A.H. One-dimensional metallo-superconductor photonic crystals as a smart window / A.H. Aly, A.A. Ameen, H.A. Elsayed, S.H. Mohamed, M.R. Singh // Journal of Superconductivity and Novel Magnetism. . – 2019. – Vol. 32, Issue 8 – P. 2313-2318. – DOI: 10.1007/s10948-018-4978-z.
  16. Дмитриенко, В.В. Электромагнитные экраны на основе пленочных структур / В.В. Дмитриенко, П.В. Ньюнт, К.Ф. Власик, В.М. Грачев, С.С. Грабчиков, С.С. Му­равьев-Смирнов, А.С. Новиков, С.Е. Улин, З.М. Уте­шев, И.В. Чернышева, А.Е. Шустов // Краткие сообщения по физике ФИАН. – 2015. – № 2. – С. 20-27.
  17. Будай, А.Г. Электромагнитные экраны с расширенными функциональными свойствами / А.Г. Будай, В.П. Кныш, С.В. Малый, А.С. Рудницкий // 2015 25th International Crimean Conference “Microwave & Telecommunication Technology” (CriMiCo’2015). – 2015. – С. 439-441.
  18. Волочко, А.Т. Оптически прозрачные электромагнитные экраны / А.Т. Волочко, В.А. Зеленин, Г.В. Марков, Е.О. Нарушко // Доклады БГУИР. – 2015. – № 3(89). – C. 53-57.
  19. Давидович, М.В. Дисперсия поверхностных плазмонов в структурах с проводящей пленкой / М.В. Давидович // Оптика и спектроскопия. – 2019. – Т. 126, Вып. 3. – С. 360-369. – DOI: 10.21883/OS.2019.03.47379.228-18.
  20. Давидович, М.В. Плазмоны в многослойных плоскослоистых структурах / М.В. Давидович // Квантовая электроника. – 2017. – Т. 47, № 6. – С. 567-579.
  21. Давидович, М.В. Анализ плазмонов и гомогенизация в плоскослоистых фотонных кристаллах и гиперболических метаматериалах / М.В. Давидович // ЖЭТФ. – 2016. – Т. 160, Вып. 6. ‑ С. 1069-1083. ‑ DOI: 10.7868/S0044451016120026.
  22. Дьяченко, А.А. Проявление эффектов углового спектра освещающего поля в полихроматической интерференционной микроскопии слоистых объектов / А.А. Дьяченко, Л.А. Максимова, В.П. Рябухо // Компьютерная оптика. – 2018. – Т. 42, № 6. – С. 959-969. – DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-6-959-969.
  23. Альтшулер, Е.Ю. Управление спектром блоховских волн ближнего поля в волноводе, периодически нагруженном тонкими слоями InSb / Е.Ю. Альтшулер, И.С. Нефедов // Радиотехника и электроника. – 2008. – № 1. – С. 67-69.
  24. Lovat, G. Semiclassical spatially dispersive intraband conductivity tensor and quantum capacitance of graphene / G. Lovat, G.W. Hanson, R. Araneo, P. Burghignoli // Physical Review B. – 2013. – Vol. 87, Issue 11. – 115429. – DOI: 10.1103/PhysRevB.87.115429.
  25. Berreman, D.W. Optics in stratified and anisotropic media: 4×4-matrix formulation / D.W. Berreman // Journal of the Optical Society of America. – 1972. – Vol. 62, Issue 4. – P. 502-510. – DOI: 10.1364/JOSA.62.000502.
  26. Исаев, Т.Ф. Алгоритмы решения обратных задач оптики слоистых сред на основе сравнения экстремумов спектральных характеристик / Т.Ф. Исаев, Д.В. Лукъяненко, А.В. Тихонравов, А.Г. Ягола // Журнал вычислительной математики и математической физики. – 2017. – Т. 57, № 5. – С. 867-875. – DOI: 10.7868/S0044466917050027.

 

© 2009, IPSI RAS
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20