Фотонные кристаллы

Особенности распределения электромагнитного поля в ограниченном одномерном фотонном кристалле при наклонном падении излучения

В. В. Капаев^ab, М. Н. Журавлев<sup>b

a</sup> Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН, г. Москва
^b Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники"

Аннотация: Исследован эффект увеличения электрического поля E в ограниченном одномерном фотонном кристалле при наклонном падении излучения. Особенности в распределении поля в структуре E(x) обусловлены интерференцией встречных блоховских волн, поэтому условия для увеличения поля до максимальной величины |E|_max совпадают с условиями достижения максимума ширины запрещенной зоны E_g бесконечного кристалла. Показано, что для длин волн λ, которые соответствуют максимумам пропускания T, ближайшим к границам запрещенных зон, наблюдается значительный (в несколько раз для структур, содержащих 30 периодов) рост |E|_max с ростом угла падения θ. Эта тенденция обусловлена усилением интерференции встречных блоховских мод из-за увеличения контраста x-компонент (перпендикуплярных плоскостям слоев) волновых чисел k_1x/k_2x в слоях структуры. Наряду с этим проявляются и особенности в распределении E(x), связанные с обращением ширины запрещенной зоны в нуль. В этом случае распределение поля во всех периодах оказывается одинаковым. При наклонном падении наблюдаются два типа таких особенностей. Первая имеет место для p-поляризации при угле падения θ, являющемся аналогом угла Брюстера. Вторая особенность соответствует ситуации, когда на каждом из слоев структуры укладывается целое число полуволн. Это имеет место одновременно для s- и p-поляризаций и наблюдается в ограниченном диапазоне отношений ширин слоев только для второй и высших запрещенных зон.

Ключевые слова: фотонный кристалл, запрещенная зона, угол падения, поляризация излучения.

Поступила в редакцию: 13.07.2018

 Англоязычная версия: Quantum Electronics, 2018, 48:10, 954–961

Реферативные базы данных:

• 
• 
•