Выпуски

 / 

2007

 / 

Январь

  

Обзоры актуальных проблем


Туннелирование электромагнитных волн — парадоксы и перспективы

 а, б
а Объединенный институт высоких температур РАН, ул. Ижорская 13/19, Москва, 127412, Российская Федерация
б Институт космических исследований РАН, ул. Профсоюзная 84/32, Москва, 117997, Российская Федерация

Рассмотрены процессы туннелирования электромагнитных волн через фотонные барьеры и явления нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) для волн различных спектральных диапазонов. Найдены эффекты нелокальной дисперсии градиентных диэлектрических барьеров, у которых пространственный профиль диэлектрической проницаемости ε(z) формирует частоту отсечки, зависящую от формы и геометрических параметров этого профиля, и показана их определяющая роль в туннелировании волн через неоднородные барьеры. Особое внимание уделено явлениям полного пропускания волн с частотами, меньшими частоты отсечки, в режиме НПВО (безотражательное туннелирование), характерным для градиентных сред. Общность таких эффектов для широкого спектра волн иллюстрируется с помощью точных аналитических решений уравнений Максвелла, описывающих туннелирование волн в неоднородных прозрачных диэлектриках. Отмечены спорные вопросы теории НПВО и перспективы применнеия градиентных фотонных барьеров для создания тонкослойных фильтров и поляризаторов, эффективных отражателей и безотражательных покрытий.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
English fulltext is available at IOP
PACS: 03.65.Ge, 03.65.Sq, 42.25.Bs, 42.25.Gy (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0177.200701b.0043
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2007/1/b/
Цитата: Шварцбург А Б "Туннелирование электромагнитных волн — парадоксы и перспективы" УФН 177 43–58 (2007)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Shvartsburg A B “Tunneling of electromagnetic waves: paradoxes and prospectsPhys. Usp. 50 37–51 (2007); DOI: 10.1070/PU2007v050n01ABEH006148

Список литературы (86) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (46) Похожие статьи (20)

  1. Gamow G Z. Phys. 51 204 (1928)
  2. Condon E U, Morse P M Rev. Mod. Phys. 3 43 (1931)
  3. MacColl L A Phys. Rev. 40 621 (1932)
  4. Wigner E P Phys. Rev. 98 145 (1955)
  5. Hartman T E J. Appl. Phys. 33 3427 (1962)
  6. Hauge E H, Støvneng J A Rev. Mod. Phys. 61 917 (1989)
  7. Chiao R Y, Steinberg A M in Progress in Optics Vol. 44 (Ed. E Wolf) (Amsterdam: Elsevier, 2002) p. 143
  8. Muga J G, Leavens C R Phys. Rep. 338 353 (2000)
  9. de Fornel F Evanescent Waves: from Newtonian Optics to Atomic Optics (Springer Ser. in Opt. Sci., Vol. 73) (Berlin: Springer, 2001)
  10. Winful H G Phys. Rev. Lett. 90 023901 (2003)
  11. Büttiker M, Washburn S Nature 422 271 (2003)
  12. Olkhovsky V S, Recami E, Jakiel J Phys. Rep. 398 133 (2004)
  13. Enders A, Nimtz G J. Phys. (France) I 2 1693 (1992)
  14. Nimtz G, Enders A, Spieker H J. Phys. (France) I 4 565 (1994)
  15. Brodowsky H M, Heitmann W, Nimtz G Phys. Lett. A 222 125 (1996)
  16. Ranfagni A et al. Phys. Rev. E 48 1453 (1993)
  17. Mugnai D, Ranfagni A, Ronchi L Phys. Lett. A 247 281 (1998)
  18. Steinberg A M, Kwiat P G, Chiao R Y Phys. Rev. Lett. 71 708 (1993)
  19. Laude V, Tournois P J. Opt. Soc. Am. B 16 194 (1999)
  20. Feynman R P, Hibbs A R Quantum Mechanics and Path Integrals (New York: McGraw-Hill, 1965)
  21. Büttiker M Phys. Rev. B 27 6178 (1983)
  22. Büttiker M, Landauer R J. Phys. C 21 6207 (1988)
  23. Ranfagni A et al. Appl. Phys. Lett. 58 774 (1991)
  24. DeWitt-Morette C, Foong S K Phys. Rev. Lett. 62 2201 (1989)
  25. Ranfagni A et al. Phys. Rev. E 63 025102 (2001)
  26. Gaveau B et al. Phys. Rev. Lett. 53 419 (1984)
  27. Olkhovsky V S, Recami E, Salesi G Europhys. Lett. 57 879 (2002)
  28. Longhi S et al. Phys. Rev. E 65 046610 (2002)
  29. Nimtz G, Heitmann W Prog. Quantum Electron. 21 81 (1997)
  30. Chiao R Y Phys. Rev. A 48 R34 (1993)
  31. Chiao R Y et al. Quantum Semiclass. Opt. 7 279 (1995)
  32. Aharonov Y, Erez N, Reznik B Phys. Rev. A 65 052124 (2002)
  33. Azbel' M Ya Solid State Commun. 91 439 (1994)
  34. Shaarawi A M, Besieris I M J. Phys. A 33 7255 (2000)
  35. Ziolkowski R W Phys. Rev. E 63 046604 (2001)
  36. Milonni P W J. Phys. B 35 R31 (2002)
  37. Moritz E Mol. Cryst. Liquid Cryst. 41 63 (1977)
  38. Musielak Z E, Fontenla J M, Moore R L Phys. Fluids B 4 13 (1992)
  39. Xu K, Zheng X, She W Appl. Phys. Lett. 85 6089 (2004)
  40. Krekora P, Su Q, Grobe R Phys. Rev. A 63 032107 (2001)
  41. Pendry J B Phys. Rev. Lett. 85 3966 (2000)
  42. Greisukh G I, Bobrov S T, Stepanov S A Optics of Diffractive and Gradient-Index Elements and Systems (Bellingham, Wash.: SPIE Opt. Eng. Press, 1997)
  43. Yeh P Optical Waves in Layered Media (New York: Wiley, 1988)
  44. Heavens O S Optical Properties of Thin Solid Films (New York: Dover Publ., 1991)
  45. Lee S-J et al. Appl. Phys. Lett. 82 2133 (2003)
  46. Grigorenko A N et al. Nature 438 335 (2005)
  47. Гинзбург В Л ЖЭТФ 34 1593 (1958)
  48. Shvartsburg A B, Petite G Eur. Phys. J. D 36 111 (2005)
  49. Haibel A, Nimtz G, Stahlhofen A A Phys. Rev. E 63 047601 (2001)
  50. Li C-F, Wang Q J. Opt. Soc. Am. B 18 1174 (2001)
  51. Griffiths D J Introduction to Electrodynamics (Upper Saddle River, NJ: Prentice Hill, 1999)
  52. Lee B, Lee W J. Opt. Soc. Am. B 14 777 (1997)
  53. Petrillo V, Refaldi L Opt. Commun. 186 35 (2000)
  54. Muga J G et al. Phys. Rev. A 66 042115 (2002)
  55. Longhi S Phys. Rev. E 64 037601 (2001)
  56. Chiao R Y, Kozhekin A E, Kurizki G Phys. Rev. Lett. 77 1254 (1996)
  57. Wang L J, Kuzmich A, Dogariu A Nature 406 277 (2000)
  58. Balcou Ph, Dutriaux L Phys. Rev. Lett. 78 851 (1997)
  59. Shvartsburg A, Petite G in Progress in Optics Vol. 44 (Ed. E Wolf) (Amsterdam: Elsevier, 2002) p. 123
  60. Shvartsburg A B, Petite G Opt. Lett. 31 1127 (2006)
  61. Ranfagni A et al. Phys. Scripta 42 508 (1990)
  62. Martin Th, Landauer R Phys. Rev. A 45 2611 (1992)
  63. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Квантовая механика: Нерелятивистская теория (М.: Физматлит, 2001)
  64. Baena J D et al. Phys. Rev. B 72 075116 (2005)
  65. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Электродинамика сплошных сред (М.: Наука, 1992)
  66. Cronin-Golomb M Opt. Lett. 20 2075 (1995)
  67. Youfa W, Qi W, Jiashan B J. Appl. Phys. 84 6233 (1998)
  68. Raether H Surface Plasmons on Smooth and Rough Surfaces and on Gratings (Springer Tracts in Modern Physics, Vol. 111) (Berlin: Springer-Verlag, 1988)
  69. Shvartsburg A, Petite G, Auby N J. Opt. Soc. Am. B 16 966 (1999)
  70. Otto A Z. Phys. 216 398 (1968)
  71. Kretschmann E Z. Phys. 241 313 (1971)
  72. Shvartsburg A in Nonlinear Waves: Classical and Quantum Aspects (NATO Sci. Ser., Ser. II, Vol. 153, Eds F Kh Abdullaev, V V Konotop) (Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 2004) p. 389
  73. Macleod H A Thin-Film Optical Filters 3rd ed. (Bristol: Institute of Physics Publ., 2001)
  74. Wu L et al. Photonics Nanostruct. Fundam. Appl. 1 31 (2003)
  75. Marcuse D Theory of Dielectric Optical Waveguides 2nd ed. (Boston: Acad. Press, 1991)
  76. Nussenzveig H M Diffraction Effects in Semiclassical Scattering (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1992)
  77. Ramakrishna S A, Pendry J B Phys. Rev. B 69 115115 (2004)
  78. Okamoto K, Kawata S Phys. Rev. Lett. 83 4534 (1999)
  79. Chaumet P C, Rahmani A, Nieto-Vesperinas M Phys. Rev. Lett. 88 123601 (2002)
  80. Ng L N et al. Appl. Phys. Lett. 76 1993 (2000)
  81. Büttiker M, Landauer R Phys. Rev. Lett. 49 1739 (1982)
  82. Pimpale A, Holloway S, Smith R J J. Phys. A 24 3533 (1991)
  83. Steck D A, Oskay W H, Raizen M G Science 293 274 (2001)
  84. Povinelli M L et al. Opt. Lett. 30 3042 (2005)
  85. León J J. Phys. A 30 4791 (1997)
  86. Aquilera-Navarro V C, Iwamoto H, de Aquino V M Int. J. Theor. Phys. 43 483 (2004)

© Успехи физических наук, 1918–2022
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение