RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 12, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2012

 / 

Ноябрь

←  →

Обзоры актуальных проблем


Прохождение света через композитные материалы, содержащие усиливающие слои

 а, б,  а, б,  а, б,  в,  а, б
а Институт теоретической и прикладной электродинамики РАН, Москва, Российская Федерация
б Московский физико-технический институт (Национальный исследовательский университет), Институтский пер. 9, Долгопрудный, Московская обл., 141701, Российская Федерация
в Department 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.

Текст pdf (940 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.0182.201211b.1157
PACS: 41.20.Jb, 42.70.Qs, 73.20.−r (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0182.201211b.1157
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2012/11/b/
000314808600002
2-s2.0-84873896836
2012PhyU...55.1080D
Цитата: Дорофеенко А В, Зябловский А А, Пухов А А, Лисянский А А, Виноградов А П "Прохождение света через композитные материалы, содержащие усиливающие слои" УФН 182 1157–1175 (2012)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 27 октября 2010, доработана: 16 июля 2012, 2 августа 2012

English citation: Dorofeenko A V, Zyablovsky A A, Pukhov A A, Lisyansky A A, Vinogradov A P “Light propagation in composite materials with gain layers” Phys. Usp. 55 1080–1097 (2012); DOI: 10.3367/UFNe.0182.201211b.1157

Список литературы (101) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (57) Похожие статьи (20)

  1. Iga K IEEE J. Selected Topics Quantum Electron. 6 1201 (2000)
  2. Botez D, Scifres D R (Eds) Diode Laser Arrays (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2005)
  3. Kawai S (Ed.) Handbook of Optical Interconnects (Boca Raton: CRC Press/Taylor & Francis Group, 2005)
  4. Yu S F Analysis and Design of Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (Hoboken, NJ: Wiley-Interscience, 2003)
  5. Wilmsen C W, Temkin H, Coldren L A (Eds) Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers: Design, Fabrication, Characterization, and Applications (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1999)
  6. Cheng J, Dutta N K (Eds) Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers (Amsterdam: Gordon & Breach, 2000)
  7. Asatryan A A et al. Phys. Rev. B 57 13535 (1998)
  8. Bulgakov S A, Nieto-Vesperinas M Waves Random Media 10 373 (2000)
  9. Frank R, Lubatsch A, Kroha J Phys. Rev. B 73 245107 (2006)
  10. Heinrichs J Phys. Rev. B 56 8674 (1997)
  11. Jiang X, Li Q, Soukoulis C M Phys. Rev. B 59 R9007 (1999)
  12. Joshi S K, Jayannavar A M Phys. Rev. B 56 12038 (1997)
  13. Nam C-K, Zhang Z-Q Phys. Rev. B 66 073101 (2002)
  14. Paasschens J C J, Misirpashaev T Sh, Beenakker C W J Phys. Rev. B 54 11887 (1996)
  15. Ramakrishna S A et al. Phys. Rev. B 62 256 (2000)
  16. Yamilov A et al. Phys. Rev. B 71 092201 (2005)
  17. Datta P K Phys. Rev. B 59 10980 (1999)
  18. Dowling J P et al. J. Appl. Phys. 75 1896 (1994)
  19. Jiang X, Soukoulis C M Phys. Rev. Lett. 85 70 (2000)
  20. Feng Y, Ueda K Opt. Express 12 3307 (2004)
  21. Pendry J B Phys. Rev. Lett. 85 3966 (2000)
  22. Веселаго В Г УФН 92 517 (1967); Veselago V G Sov. Phys. Usp. 10 509 (1968)
  23. Ramakrishna S A, Pendry J B Phys. Rev. B 67 201101(R) (2003)
  24. Fang A, Koschny T, Soukoulis C M J. Opt. 12 024013 (2010)
  25. Xiao S et al. Nature 466 735 (2010)
  26. Cai W, Shalaev V Optical Metamaterials. Fundamentals and Applications (New York: Springer, 2010)
  27. Wuestner S et al. Phys. Rev. Lett. 105 127401 (2010)
  28. Виноградов А П, Дорофеенко А В, Зухди С УФН 178 511 (2008); Vinogradov A P, Dorofeenko A V, Zouhdi S Phys. Usp. 51 485 (2008)
  29. Виноградов А П, Дорофеенко А В, Мерзликин А М, Лисянский А А УФН 180 249 (2010); Vinogradov A P, Dorofeenko A V, Merzlikin A M, Lisyansky A A Phys. Usp. 53 243 (2010)
  30. Шатров А Д Радиотехника и электроника 52 1430 (2007); Shatrov A D J. Commun. Technol. Electron. 52 1324 (2007)
  31. Mozjerin I et al. Opt. Lett. 35 3240 (2010)
  32. Sarychev A K, Pukhov A A, Tartakovsky G PIERS Online 3 1264 (2007)
  33. Sarychev A K, Tartakovsky G Phys. Rev. B 75 085436 (2007)
  34. Gabitov I R, Kennedy B, Maimistov A I IEEE J. Selected Topics Quantum Electron. 16 401 (2010)
  35. Лагарьков А Н и др. УФН 179 1018 (2009); Lagarkov A N et al. Phys. Usp. 52 959 (2009)
  36. Noginov M A et al. Opt. Express 16 1385 (2008)
  37. Ханин Я И Основы динамики лазеров (М.: Физматлит, 1999)
  38. Hu X et al. Phys. Rev. B 77 205104 (2008)
  39. Solimeno S, Crosignani B, DiPorto P Guiding, Diffraction, and Confinement of Optical Radiation (Orlando: Academic Press, 1986); Солимено С, Крозиньяни Б, Ди Порто П Дифракция и волноводное распространение оптического излучения (М.: Мир, 1989)
  40. Колоколов А А УФН 169 1025 (1999); Kolokolov A A Phys. Usp. 42 931 (1999)
  41. Вайнштейн Л А УФН 118 339 (1976); Vainshtein L A Sov. Phys. Usp. 19 189 (1976)
  42. Колоколов А А Письма в ЖЭТФ 21 660 (1975); Kolokolov A A JETP Lett. 21 312 (1975)
  43. Романов Г Н, Шахиджанов С С Письма в ЖЭТФ 16 298 (1972); Romanov G N, Shakhidzhanov S S JETP Lett. 16 210 (1972)
  44. Бойко Б Б, Петров Н С Отражение света от усиливающих и нелинейных сред (Минск: Наука и техника, 1988)
  45. Dolling G et al. Opt. Lett. 31 1800 (2006)
  46. Wegener M et al. Opt. Express 16 19785 (2008)
  47. Meinzer N et al. Opt. Express 18 24140 (2010)
  48. Dong Z-G et al. Appl. Phys. Lett. 96 044104 (2010)
  49. Fang A et al. Phys. Rev. B 79 241104(R) (2009)
  50. Fang A, Koschny Th, Soukoulis C M Phys. Rev. B 82 121102(R) (2010)
  51. Chen X et al. Phys. Rev. E 70 016608 (2004)
  52. Smith D R et al. Phys. Rev. E 71 036617 (2005)
  53. Menzel C et al. Phys. Rev. B 77 195328 (2008)
  54. Franceschetti G Alta Frequenza 36 757 (1967)
  55. Smith D R, Schurig D Phys. Rev. Lett. 90 077405 (2003)
  56. Лаврентьев М А, Шабат Б В Методы теории функций комплексного переменного (М.: Наука, 1965)
  57. Lagarkov A N, Kissel V N Phys. Rev. Lett. 92 077401 (2004)
  58. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Электродинамика сплошных сред (М.: Физматлит, 2003); Landau L D, Lifshitz E M Electrodynamics of Continuous Media (Oxford: Pergamon Press, 1984)
  59. Лебедев С А, Волков В М, Коган Б Я Оптика и спектроскопия 35 976 (1973)
  60. Коган Б Я, Волков В М, Лебедев С А Письма в ЖЭТФ 16 144 (1972); Kogan B Ya, Volkov V M, Lebedev S A JETP Lett. 16 100 (1972)
  61. Goos F, Hänchen H Ann. Physik 436 333 (1947)
  62. Goos F, Lindberg-Hänchen H Ann. Physik 440 251 (1949)
  63. Bergman D J, Stockman M I Phys. Rev. Lett. 90 027402 (2003)
  64. Andrianov E S et al. Opt. Express 19 24849 (2011)
  65. Andrianov E S et al. Opt. Lett. 36 4302 (2011)
  66. Andrianov E S et al. Phys. Rev. B 85 165419 (2012)
  67. Andrianov E S et al. Phys. Rev. B 85 035405 (2012)
  68. Lisyansky A A et al. Phys. Rev. B 84 153409 (2011)
  69. Stockman M I Phil. Trans. R. Soc. A 369 3510 (2011)
  70. Андрианов Е С, Пухов А А, Дорофеенко А В, Виноградов А П Радиотехника и электроника 57 114 (2012); Andrianov E S, Pukhov A A, Dorofeenko A V, Vinogradov A P J. Commun. Technol. Electron. 57 106 (2012)
  71. Plum E et al. Opt. Express 17 8548 (2009)
  72. Колоколов А А, Скроцкий Г В УФН 162 (12) 165 (1992); Kolokolov A A, Skrotskii G V Sov. Phys. Usp. 35 1089 (1992)
  73. Виноградов А П, Дорофеенко А В Радиотехника и электроника 50 1246 (2005); Vinogradov A P, Dorofeenko A V J. Commun. Technol. Electron. 50 1153 (2005)
  74. Vinogradov A P et al. Phys. Rev. B 80 235106 (2009)
  75. Vinogradov A P, Dorofeenko A V Opt. Commun. 256 333 (2005)
  76. Mandel L, Wolf E Optical Coherence and Quantum Optics (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1995); Мандель Л, Вольф Э Оптическая когерентность и квантовая оптика (М.: Физматлит, 2000)
  77. Heitler W The Quantum Theory of Radiation (Oxford: Clarendon Press, 1954); Гайтлер В Квантовая теория излучения (М.: ИЛ, 1956)
  78. Ораевский А Н Квантовая электроника 29 (11) 137 (1999); Oraevsky A N Quantum Electron. 29 975 (1999)
  79. Pantell R H, Puthoff H E Fundamentals of Quantum Electronics (New York: Wiley, 1969); Пантел Р, Путхоф Г Основы квантовой электроники (М.: Мир, 1972)
  80. Scully M O, Zubairy M S Quantum Optics (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1997); Скалли М О, Зубайри М С Квантовая оптика (М.: Физматлит, 2003)
  81. Lukš A, Peřinová V Quantum Aspects of Light Propagation (Dordrecht: Springer, 2009)
  82. Erneux T, Glorieux P Laser Dynamics (New York: Cambridge Univ. Press, 2010)
  83. Zyablovsky A A, Dorofeenko A V, Vinogradov A P, Pukhov A A Photon. Nanostruct. Fundament. Appl. 9 398 (2011)
  84. Kivshar Y S, Agrawal G P Optical Solitons: from Fibers to Photonic Crystals (Amsterdam: Academic Press, 2003)
  85. Зябловский А А, Дорофеенко А В, Пухов А А, Виноградов А П Радиотехника и электроника 56 1142 (2011); Zyablovsky A A, Dorofeenko A V, Pukhov A A, Vinogradov A P J. Commun. Technol. Electron. 56 1139 (2011)
  86. Yariv A Quantum Electronics (New York: Wiley, 1975); Ярив А Квантовая электроника (М.: Сов. радио, 1980)
  87. Jackson J D Classical Electrodynamics (New York: Wiley, 1962); Джексон Д Классическая электродинамика (М.: Мир, 1965)
  88. Airy G B Philos. Mag. 2 20 (1833)
  89. Sturrock P A Phys. Rev. 112 1488 (1958)
  90. Skaar J Phys. Rev. E 73 026605 (2006)
  91. Владимиров В С Обобщенные функции в математической физике (М.: Наука, 1979)
  92. Владимиров В С Уравнения математической физики (М.: Наука, 1981); Vladimirov V S Equations of Mathematical Physics (Moscow: Mir, 1984)
  93. Сивухин Д В Общий курс физики Т. 4 Оптика (М.: Физматлит, МФТИ, 2002)
  94. Бутиков Е И Оптика (М.: Высшая школа, 1986)
  95. Born M, Wolf E Principles of Optics (Oxford: Pergamon Press, 1969); Борн М, Вольф Э Основы оптики (М.: Наука, 1970)
  96. Sommerfeld A Vorlesungen über theoretische Physik Bd. 4 Optik (Wiesbaden: Dieterich, 1950); Sommerfeld A Lectures on Theoretical Physics Vol. 4 Optics (New York: Academic Press, 1954); Зоммерфельд А Оптика (М.: ИЛ, 1953)
  97. Ваганов Р Б, Каценеленбаум Б З Основы теории дифракции (М.: Наука, 1982)
  98. Вайнштейн Л А Открытые резонаторы и открытые волноводы (М.: Сов. радио, 1966); Weinstein L A Open Resonators and Open Waveguides (Boulder, Colo.: Golem Press, 1969)
  99. Bahlouli H et al. Phys. Rev. B 72 094304 (2005)
  100. Манцызов Б И Когерентная и нелинейная оптика фотонных кристаллов (М.: Физматлит, 2009)
  101. Kurizki G et al. Progress in Optics Vol. 42 (Ed. E Wolf) (Amsterdam: North-Holland, 2001) p. 93; Kurizki G et al. nlin/0007007
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение