Прохождение света через композитные материалы, содержащие усиливающие слои
А.В. Дорофеенкоа,б,
А.А. Зябловскийа,б,
А.А. Пухова,б,
А.А. Лисянскийв,
А.П. Виноградова,б аИнститут теоретической и прикладной электродинамики РАН, Москва, Российская Федерация бМосковский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Институтский пер. 9, Долгопрудный, Московская обл., 141701, Российская Федерация вDepartment of Physics, Queens College of the City University of New York, Flushing, New York, USA
Рассмотрено распространение света через единичный усиливающий слой и многослойные системы, содержащие усиливающие слои. Проведён сравнительный анализ результатов, основанных на применении формул Френеля и на суммировании рядов Эйри, а также результатов, полученных численным решением временнóй задачи для нелинейных уравнений Максвелла—Блоха методом конечных разностей (FDTD-методом). Рассмотрена задача о нормальном и наклонном прохождении волны через усиливающий слой и через пластину фотонного кристалла. Для задачи о фотонном кристалле обсуждаются случаи нахождения линии усиления как в разрешённой, так и в запрещённой зоне фотонного кристалла. Показано, что приближение плоской монохроматической волны в общем случае неприменимо к системе с усиливающими средами, что выражается в нарушении принципа причинности. Однако учёт структуры переднего фронта волны и конечной апертуры пучка делают постановку задачи физически осмысленной и позволяют получить корректные результаты во всех трёх подходах.
PT Journal Article
TI Light propagation in composite materials with gain layers
AU Dorofeenko A V
FAU Dorofeenko AV
AU Zyablovsky A A
FAU Zyablovsky AA
AU Pukhov A A
FAU Pukhov AA
AU Lisyansky A A
FAU Lisyansky AA
AU Vinogradov A P
FAU Vinogradov AP
DP 10 Nov, 2012
TA Usp. Fiz. Nauk
VI 182
IP 11
PG 1157-1175
RX 10.3367/UFNr.0182.201211b.1157
URL https://ufn.ru/ru/articles/2012/11/b/
SO Usp. Fiz. Nauk 2012 Nov 10;182(11):1157-1175
Поступила: 27 октября 2010, доработана: 16 июля 2012, одобрена в печать: 2 августа 2012