|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Отражение и туннелирование оптических импульсов в запрещенной полосе одномерного фотонного кристалладипломная работа (Специалист)
- Научный руководитель: Захарова И.Г.
- Автор: Жариков К.В.
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2011
- Аннотация: Основное содержание дипломной работы составляет исследование отражения и прохождения (туннелирования) оптических импульсов на примере одномерного фотонного кристалла в области первой запрещенной брэгговской полосы. С помощью спектрального метода исследовалась форма отраженных и прошедших импульсов и время задержки импульсов, прошедших через фотонный кристалл конечной толщины. Показано, что изменение формы импульса зависит от расположения его спектра относительно частотного интервала запрещенной полосы. В случае, когда часть спектра импульса лежит вне запрещенной полосы наблюдается сильное искажение импульса из-за расщепления спектра. В случае, когда весь импульс попадает в брэгговскую полосу, форма импульса практически не меняется как при отражении, так и при туннелировании. Для импульсов с различной шириной спектра измерялось время задержки туннелирующего импульса. Показано, что для импульсов с узким спектром наблюдается насыщение величины задержки, что формально может приводить к сверхсветовым скоростям (эффект Хартмана). В результате расчетов на основе модели связанных волн установлено, что при наблюдении эффекта Хартмана выполняется условие квазистатичности поля импульса внутри периодической структуры. В этом случае кристалл может считаться сосредоточенным элементом, а значит введение групповой скорости физически не оправдано. При этом время задержки является временем установления поля в фотонном кристалле. Для спектров, соизмеримых с шириной брэгговской полосы, эффект насыщения может пропадать, начиная с некоторой пороговой длины кристалла, на которой размеры фотонного кристалла оказываются соизмеримыми с пространственной длиной импульса. 1. Показано, что если спектр падающего импульса, целиком лежит внутри запрещенной полосы периодической структуры, то форма отраженного импульса не меняется, однако происходит временной сдвиг, обусловленный зависимостью фазы коэффициента отражения от частоты. При смещении спектра импульса к краю полосы сдвиг увеличивается. 2. Обнаружено, что искажения, как для отраженного, так и для прошедшего периодическую структуру импульсов появляются при выходе спектра падающего импульса за пределы запрещенной полосы. 3. Для узкого спектра падающего импульса, лежащего внутри запрещенной полосы, наблюдается насыщение времени задержки прошедшего импульса. Этот результат подтверждается аналитически. Формальное определение групповой скорости по пику импульса может приводить к сверхсветовым скоростям (эффект Хартмана), но поскольку для узкого спектра фотонный кристалл обязательно является сосредоточенным элементом, то введение групповой скорости физически не оправдано. 4. Для спектров, соизмеримых с шириной полосы, время задержки насыщается для малых длин кристалла, но насыщение пропадает, начиная с некоторой пороговой длины, на которой размеры фотонного кристалла оказываются соизмеримыми с пространственной длиной импульса (границы эффекта Хартмана).
- Добавил в систему: Захарова Ирина Гургеновна