ИСТИНА

В проекте рассматривается новое направление в акустооптике - акустооптика структурированных сред. На сегодняшний день развитие акустооптики ограничивается следующими фундаментальными проблемами: квадратичное убывание эффективности взаимодействия с ростом длины волны света, квадратичный рост затухания ультразвука при увеличении акустической частоты. В тоже время в смежных областях фотоники, таких как магнитооптика и нелинейная оптика широкое распространение получили методы усиления эффективности модуляции света в плазмонных и фотонных кристаллах. Применение структурированных сред, спроектированных для усиления акустооптического взаимодействия может обеспечить высокую эффективность взаимодействия в области менее 0,1 мм (что существенно меньше длины затухания ультразвука даже на частотах более 2 ГГц). Данный проект направлен на разработку и исследование структур, обеспечивающих усиление акустооптического взаимодействия за счет локализации оптического излучения в поверхностной электромагнитной волне. В проекте планируется провести исследования как простых трехслойных металл-диэлектрических структур, в которых возбуждаются поверхностные плазмон-поляритоны, так и более сложных фотонно-кристаллических и многослойных структур, поддерживающих распространение поверхностных электромагнитных волн, в том числе, таммовских плазмонов. Будет проведено как аналитическое, так и экспериментальное исследование акустооптического взаимодействия в данных структурах. В том числе предполагается эксперимент по исследованию высокочастотной акустооптической модуляции инфракрасного излучения в слоистых средах. Эксперименты будут проводиться с использованием излучения на длине волны 10,6 мкм. Результаты исследования в рамках заявленной тематики представляют интерес как для акустооптики, так и для фотоники в целом, так как разработанные методики могут быть использованы при создании устройств управления оптическим излучением.

The project considers a new direction in acousto-optics - acousto-optical interaction in structured media. To date, the development of acousto-optics is limited to the following fundamental problems: the quadratic decrease in the efficiency of interaction with the increase in the wavelength of light as well as the quadratic growth of ultrasonic attenuation with increasing acoustic frequency. At the same time, in adjacent areas of photonics, such as magnetooptics and nonlinear optics, methods for enhancing the efficiency of light modulation via application of plasmonic and photonic crystals have become widespread. The use of structured media designed to enhance the acousto-optical interaction via localization of the optical radiation in the surface electromagnetic wave can provide a high interaction efficiency in the region of less than 0.1 mm (which is substantially smaller than the ultrasonic attenuation length even at frequencies above 2 GHz). This project is aimed at the development and investigation of structures providing for the enhancement of the acousto-optical interaction. In the project, we plan to conduct investigation of both simple three-layer metal-dielectric structures in which surface plasmon polaritons are excited and more complex photonic crystal-based and multilayered structures supporing surface optical wave propagation, Tamm plasmons in paticular. Both analytical and experimental investogation of acoustooptical interaction in the described structures will be performed. We will conduct an experiment on the study of high-frequency acousto-optical modulation of infrared radiation in layered media is proposed. The experiments will be carried out using radiation at a wavelength of 10.6 μm. The results of this project research are of interest for photonics in general, since the developed techniques can be used in the creation of optical radiation control devices.