Аннотация:
Теоретически исследованы распространение и генерация терагерцевого излучения в резонаторе, содержащем асимметричный гиперболический метаматериал, представляющий собой наноразмерную структуру, составленную из периодически упорядоченных слоев полупроводника и инвертированного графена. Расчет характеристик излучения в резонаторе проведен на основании метода матриц передачи. Преобразование электромагнитного поля в гиперболическом метаматериале описан посредством матрицы
Берремана. Периодический гиперболический метаматериал рассмотрен как гомогенизированная среда с эффективными параметрами, в связи с малостью его периода. Гомогенизация проведена посредством метода Максвелла–Гарнетта. Определены условия для эффективной генерации терагерцевого (THz) излучения и диапазон частот, в котором прогнозируется THz-генерация. Определен диапазон значений угла наклона оптической оси гиперболического метаматериала, для которых выполняется условие генерации и влияние вариаций значений данного угла на изменение частоты генерации. Проведена оценка допустимых значений периода асимметричного гиперболического метаматериала. Исследован эффект насыщения усиления графена и прогнозируемая мощность THz-излучения.
Полный текст:
PDF файл (1413 kB)