Abstract-The paper is devoted to the study of the interaction of the electromagnetic waves with the structure composed of perfectly conducting strip grating, situated on the plane boundary of metamaterial with effective permittivity, depending on the frequency of the wave of excitation. The rigorous solution to the relevant diffraction boundary value problem is developed. The extensive numerical experiments, performed with a help of corresponding algorithm constructed, allowed to establish several regularities in the complicated process of interaction of electromagnetic waves with grating on dispersive metamaterial. The efficient association of analytical and numerical study has provided the understanding of the nature of resonant phenomena appearing in this process.

No abstract

We present the results of computer simulation of the properties of modes in a two-dimensional open resonator with a conducting cylindrical insert. An increase in the diffraction Q-factor of the fundamental mode by 2-3 orders of magnitude due to the conducting cylindrical insert is found and studied. The prospects of using this phenomenon for controlling the spectrum, frequencies, and Q-factors of excited modes are discussed. The tunability of the open resonator with a conducting cylindrical insert for one (fundamental) mode in a wide frequency range is shown.

Abstract-Theoretical results on the electromagnetic properties of such a structure as a negative-permittivity layer placed on a reflecting grating are discussed. Effect of this structure resonant absorption of the excitation electromagnetic energy is studied in a wide range of problem parameters. The sufficient conditions of the effect appearance are determined by solving the dielectric-layer eigenoscillation problem. A comparative analysis of the absorption by the negative-and the positive-permittivity structures is made to reveal the characteristic features of the effect. Phenomenon of the absorption resonance splitting is shown in the case of plane wave oblique incidence on the structure. The E-polarized plane wave diffraction is considered to find out essential difference of the resonant absorption in the E and H cases.

ЧИСЛЕННЫЙ АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ДИФРАКЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН НА ПЛОСКОМ СЛОЕ С КЕРРОВСКОЙ НЕЛИНЕЙНОСТЬЮВ связи с проектированием и созданием различного типа умножителей частоты, а также других электродинамических устройств, содержащих нелинейные диэлектрики, возникает необходимость в исследовании их электродинамических свойств. Для этих целей необходимо решать задачи дифракции электромагнитных волн на нелинейных диэлектрических структурах различного вида. В настоящей работе рассмотрена задача дифракции плоской линейно поляризованной электромагнитной волны на нелинейном диэлектрическом слое, нелинейность которого описывается законом Керра. На основе построения специальных решений задачи Коши для нелинейного уравнения Риккати реализован эффективный алгоритм решения этой задачи. Приведены результаты чис-ленного моделирования рассматриваемой нелинейной структуры. Обнаружены диапазоны изменения амплитуды и частоты воз-буждающей электромагнитной волны, где зависимости коэффициентов отражения и прохождения имеют гистерезисный характер. Показано, что подбором величин амплитуды возбуждающей электромагнитной волны можно осуществить безотражательное тун-нелирование электромагнитной волны через слой нелинейного диэлектрика. Полученные в работе результаты численного экспери-мента, кроме их применения при моделировании и конструировании электродинамических устройств, содержащих нелинейные ди-электрики, могут быть также использованы как «эталонные» при исследовании дифракционных процессов в нелинейных диэлект-рических структурах, где нелинейность характеризуется законами, отличными от закона Керра, а также нелинейных диэлектриче-ских структур более сложной геометрии. Ил. 3. Библиогр.: 7 назв.Ключевые слова: дифракция, керровская нелинейность, коэффициенты отражения и прохождения.