Выпуски

 / 

2011

 / 

Январь

  

Обзоры актуальных проблем


Трансформационная оптика и метаматериалы

,
Birck Nanotechnology Center School of Electrical and Computer Engineering, Purdue University, 1205 W State Street , West Lafayette, Indiana, 47907-2057, USA

Статья представляет собой краткий обзор последних исследований нашей группы по разработке и использованию оптических метаматериалов — новых искусственных наноструктурированных материалов для нанофотоники. Именно из метаматериалов, привлекая математический аппарат трансформационной оптики, становится возможным создание неоднородных материальных оптических сред, обладающих заданными, порой весьма экзотическими, функциональными свойствами, которые превосходят возможности натуральных материалов и традиционных элементов оптических приборов и систем. Успешные разработки в этой области ведут к созданию инновационных оптических устройств, имеющих применение в различных прикладных областях: это и устройства оптической маскировки, и получение изображений со сверхразрешением, и концентраторы-коллекторы световой энергии, и, наконец, датчики, использующие свет на масштабах менее длины волны. Здесь же, мы делимся опытом использования интернет-портала nanoHUB.org, организованного для обмена знаниями в области нанотехнологий, и в частности, для предоставления удобного и быстрого доступа к программным cредствам математического моделирования для нанофотоники. В качестве характерных примеров, мы приводим программы, разработанные в нашей группе для проектирования и анализа устройств трансформационной оптики.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
English fulltext is available at IOP
PACS: 42.70.−a, 42.79.−e, 78.67.Pt (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0181.201101e.0059
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2011/1/e/
Цитата: Кильдишев А В, Шалаев В М "Трансформационная оптика и метаматериалы" УФН 181 59–70 (2011)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Kildishev A V, Shalaev V M “Transformation optics and metamaterialsPhys. Usp. 54 53–63 (2011); DOI: 10.3367/UFNe.0181.201101e.0059

Список литературы (72) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (53) Похожие статьи (20)

  1. Shalaev V M et al. Opt. Lett. 30 3356 (2005)
  2. Shalaev V M Nature Photon. 1 41 (2007)
  3. Pendry J B, Schurig D, Smith D R Science 312 1780 (2006)
  4. Leonhardt U Science 312 1777 (2006)
  5. Shalaev V M Science 322 384 (2008)
  6. Долин Л С Изв. вузов Радиофизика 4 964 (1961)
  7. Leonhardt U New J. Phys. 8 118 (2006)
  8. Kildishev A V, Cai W, Chettiar U K, Shalaev V M New J. Phys. 10 115029 (2008)
  9. Cai W, Chettiar U K, Kildishev A V, Shalaev V M Nature Photon. 1 224 (2007)
  10. Kildishev A V, Shalaev V M Opt. Lett. 33 43 (2008)
  11. Narimanov E E, Kildishev A V Appl. Phys. Lett. 95 041106 (2009)
  12. Ramakrishna S A, Pendry J B Phys. Rev. B 67 201101 (2003)
  13. Leonhardt U, Philbin T G New J. Phys. 8 247 (2006)
  14. Schurig D et al. Science 314 977 (2006)
  15. Schurig D, Pendry J B, Smith D R Opt. Express 14 9794 (2006)
  16. Shyroki D M IEEE Microwave Wirel. Compon. Lett. 16 576 (2006)
  17. Schurig D, Pendry J B, Smith D R Opt. Express 15 14772 (2007)
  18. Rahm M et al. Phys. Rev. Lett. 100 063903 (2008)
  19. Rahm M et al. Photon. Nanostruct. Fundament. Appl. 6 87 (2008)
  20. Zhang P, Jin Y, He S Opt. Express 16 3161 (2008)
  21. Narimanov E E, Shalaev V M Nature 447 266 (2007)
  22. Lass H Vector and Tensor Analysis (New York: McGraw-Hill, 1950)
  23. Веселаго В Г УФН 92 517 (1967); Veselago V G Sov. Phys. Usp. 10 509 (1968)
  24. Веселаго В Г УФН 172 1215 (2002); Veselago V G Phys. Usp. 45 1097 (2002)
  25. Веселаго В Г УФН 173 790 (2003); Veselago V G Phys. Usp. 46 764 (2003)
  26. Веселаго В Г УФН 179 689 (2009); Veselago V G Phys. Usp. 52 649 (2009); Веселаго В Г, Щавлев В В УФН 180 331 (2010); Veselago V G, Shchavlev V V Phys. Usp. 53 317 (2010)
  27. Pendry J B Phys. Rev. Lett. 85 3966 (2000)
  28. Лагарьков А Н и др. УФН 179 1018 (2009); Lagarkov A N et al. Phys. Usp. 52 959 (2009)
  29. Veselago V G Advances in Electromagnetics of Complex Media and Metamaterials (NATO Sci. Ser., Ser. II) Vol. 89 (Eds S Zouhdi, A Sihvola, M A Arsalane) (Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 2002) p. 83
  30. Ramakrishna S A et al. J. Mod. Opt. 50 1419 (2003)
  31. Taubner T et al. Science 313 1595 (2006)
  32. Jacob Z, Alekseyev L V, Narimanov E Opt. Express 14 8247 (2006)
  33. Jacob Z, Alekseyev L V, Narimanov E J. Opt. Soc. Am. A 24 A52 (2007)
  34. Kildishev A V, Narimanov E E Opt. Lett. 32 3432 (2007)
  35. Rahm M et al. Photon Nanostruct. 6 87 (2008)
  36. Greenleaf A et al. Opt. Express 15 12717 (2007)
  37. Jacob Z, Narimanov E E Opt. Express 16 4597 (2008)
  38. Kwon D-H, Werner D H Appl. Phys. Lett. 92 113502 (2008)
  39. Weder R J. Phys. A Math. Theor. 41 065207 (2008)
  40. Zharova N A, Shadrivov I V, Kivshar Yu S Opt. Express 16 4615 (2008)
  41. Cai W, Chettiar U K, Kildishev A V, Shalaev V M, Milton G W Appl. Phys. Lett. 91 111105 (2007)
  42. Zhang X, Liu Z Nature Mater. 7 435 (2008)
  43. Kildishev A V, Chettiar U K, Jacob Z, Shalaev V M, Narimanov E E Appl. Phys. Lett. 94 071102 (2009)
  44. Avrutsky I J. Opt. Soc. Am. A 20 548 (2003)
  45. Liu Z et al. Science 315 1686 (2007)
  46. Kildishev A V, Prokopeva L J, Narimanov E E Opt. Express 18 16646 (2010)
  47. Genov D A, Zhang S, Zhang X Nature Phys. 5 687 (2009)
  48. Xiao S et al. Nature 466 735 (2010)
  49. Wuestner S et al. Phys. Rev. Lett. 105 127401 (2010)
  50. Ni X, Jacob Z, Kildishev A, Shalaev V, Narimanov E E Conference on Lasers and Electro-Optics/International Quantum Electronics Conference, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2009), paper JWA110
  51. Fang N et al. Science 308 534 (2005)
  52. Smolyaninov I I, Hung Y-J, Davis C C Science 315 1699 (2007)
  53. Swanson M, Kildishev A V, Ni X "Hyperlens layer designer" (2008)
  54. Swanson M, Ni X, Jacob Z, Kildishev A V "Hyperlens design solver" (2008)
  55. Ni X, Gu F, Prokopeva L, Kildishev A V "PhotonicsCL: Photonic cylindrical multilayer lenses" (2010)
  56. Kildishev A V et al. "Optical black hole: design and performance" Quantum Electronics and Laser Science Conference, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2010), paper JWA10
  57. Cheng Q et al. New J. Phys. 12 063006 (2010)
  58. Avrutsky I Phys. Rev. B 70 155416 (2004)
  59. Bergman D J, Stockman M I Phys. Rev. Lett. 90 027402 (2003)
  60. Nezhad M, Tetz K, Fainman Y Opt. Express 12 4072 (2004)
  61. Lawandy N M Appl. Phys. Lett. 85 5040 (2004)
  62. Noginov M A et al. Opt. Express 16 1385 (2008)
  63. Noginov M A et al. Appl. Phys. B 86 455 (2007)
  64. Noginov M A et al. Opt. Lett. 31 3022 (2006)
  65. Noginov M A et al. Phys. Rev. Lett. 101 226806 (2008)
  66. Seidel J, Grafström S, Eng L Phys. Rev. Lett. 94 177401 (2005)
  67. Noginov M A et al. Nature 460 1110 (2009)
  68. Naik G V, Boltasseva A Physica Status Solidi Rapid Res. Lett. 4 295 (2010)
  69. West P R et al. Laser Photon. Rev. 4 795 (2010)
  70. Ni X, Liu Z, Kildishev A V "PhotonicsDB: Optical constants" (2007)
  71. Ishii S, Chettiar U K, Ni X, Kildishev A V "PhotonicsRT: Wave propagation in multilayer structures" (2008)
  72. Ni X et al. "PhotonicsSHA-2D: Modeling of single-period multilayer optical gratings and metamaterials" (2009)

© Успехи физических наук, 1918–2020
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение