Рассмотрена работа волноводов, представляющих собой линейные дефекты в двумерных металлических фотонных кристаллах. Показана возможность канализации излучения такими структурами на частотах первой разрешенной зоны. Обсужден физический механизм, приводящий к локализации излучения в области дефектов в кристалле. DOI: 10.21883/JTF.2017.01.44033.1775 Введение Одним из интересных и перспективных направлений современной радиофизики является разработка и изуче-ние свойств фотонных (или электромагнитных) кристал-лов и метаматериалов. Этими терминами в настоящее время обозначают разные объекты, обладающие тем не менее во многом сходными чертами. В первую очередь, это периодический характер их внутренней структуры, представляющей собой чередование диэлектрических или металлических элементов с различной геометрией и разными электрофизическими характеристиками и обусловливающей особенности взаимодействия с ними электромагнитных излучений.Говоря об этих особенностях, для фотонных кристал-лов в первую очередь следует отметить наличие зонной структуры спектра собственных электромагнитных со-стояний таких объектов, выражающееся в формировании диапазонов частот, в которых излучение либо свободно проходит через кристалл (разрешенные зоны), либо интенсивно подавляется (запрещенные зоны) [1]. Кроме того, большой интерес вызывает наличие у фотонных кристаллов ярко выраженной дисперсии, причем как частотной, так и пространственной, что открывает ши-рокие возможности для их весьма разнообразных прак-тических приложений [2]. Применительно к метаматери-алам основной интерес в подобных структурах вызывает необычный характер отражений и преломлений волн на их границах, вызванный аномальными -в том числе и отрицательными -значениями эффективных проница-емостей таких структур, с чем, например, связываются возможные существенные изменения в технике переда-чи оптических изображений, в частности, преодоление дифракционного предела [3].Принципиальное различие между искусственными кристаллами и метаматериалами заключается в масшта-бе пространственных неоднородностей, образующих их внутреннюю структуру, -для первых он сопоставим с длиной волны излучения, для вторых -много меньше ее. Это определяет требования, с одной стороны, к технологии изготовления таких материалов, в частности, для кристаллов -к точности выполнения и размещения отдельных элементов [4], с другой -к диапазонам частот, на которых они могут быть использованы на практике уже в настоящее время.Особое место среди таких структур занимают ме-таллические искусственные кристаллы -периодиче-ские решетки, образованные элементами, имеющими высокую проводимость в радио-и инфракрасных диа-пазонах. Первые работы, посвященные изучению их свойств, появились еще в середине прошлого века и были основаны на проведении аналогии со свойствами плазменных образований, о чем позволяло говорить наличие пороговой частоты, ниже которой кристалл пол-ностью подавляет распространение электромагнитного излучения, а выше -становится " прозрачным" для него. Так, в [5] получено выражение, связывающее зна-чение п...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.