Рассеяние квазимонохроматического гауссова пучка света на двумерном фотонном кристалле

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследовано рассеяние немонохроматического гауссова пучка света на двумерном фотонном кристалле. Рассчитано поле и проанализирована спектральная зависимость интенсивности излучения. Прослежены заметные различия в рассеянии квазимонохроматической волны по сравнению с двумя предельными случаями: монохроматической волной и волной с широким спектром. Определены условия, при которых простой метод, часто используемый в фотонике, когда падающее поле рассматривается как плоская монохроматическая волна, может приводить к значительному искажению дифракционной картины, выражающемуся в смещении длины волны и изменении количества максимумов интенсивности излучения. Обсуждается роль неплоского (гауссова) фронта волны и влияние размера пятна, освещаемого на поверхности решетки падающим лучом, на характеристики рассеянного излучения.

Об авторах

Д. Ю Сергеева

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Москва, Россия

И. В Бекренев

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Москва, Россия

А. А Тищенко

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Email: tishchenko@mephi.ru
Москва, Россия

Список литературы

  1. S. Fan and J.D. Joannopoulos, Phys. Rev. B 65, 235112 (2002).
  2. Q. Shi, J. Zhao, and L. Liang, Progress in Quantum Electronics 77, 100298 (2021).
  3. Е.Э. Маслова, М. Ф. Лимонов, М. В. Рыбин, Письма в ЖЭТФ 109, 347 (2019).
  4. S. Noda, M. Fujita, and T. Asano, Nat. Photonics 1, 449 (2007).
  5. S.T. Ha, Y.H. Fu, N.K. Emani, Z. Pan, R.M. Bakker, Nat. Nanotechnol. 13, 1042 (2018).
  6. M. Panmai, J. Xiang, S. Li, X. He, Y. Ren, M. Zeng, J. She, J. Li, and S. Lan, Nat. Commun. 13, 2749 (2022).
  7. S.A. Dyakov, I.M. Fradkin, D.V. Yurasov, V.A. Zinovyev, S.G. Tikhodeev, and N.A. Gippius, Phys. Rev. B 108, 155416 (2023).
  8. V. Miljkovic, T. Shegai, P. Johansson, and M. Kall, Opt. Express 20, 10816 (2012).
  9. S. Gladyshev, O. Pashina, A. Proskurin, A. Nikolaeva, Z. Sadrieva, M. Petrov, A. Bogdanov, and K. Frizyuk, ACS Photonics 11, 404 (2024).
  10. J. Sun and C. Zheng, JOSA A 26, 156 (2009).
  11. P.Y. Chen, M.A. Byrne, A.A. Asatryan, L.C. Botten, K.B. Dossou, A. Tuniz, R.C. McPhedran, C.M. de Sterke, C.G. Poulton, and M. J. Steel, Waves in Random and Complex Media 22, 531 (2012).
  12. А.В. Андреев, А.В. Балакин, Д. Буше, П. Масселин, И.А. Ожередов, А.П. Шкуринов, Письма в ЖЭТФ 71, 539 (2000).
  13. Y.A. Brynkin and M. I. Tribelsky, Phys. Rev. A 100, 013834 (2019).
  14. С.А. Ахманов, С.Ю. Никитин, Физическая оптика, МГУ, М. (1998).
  15. D.Yu. Sergeeva, A.A. Tishchenko, and M.N. Strikhanov, Nucl. Instruments Methods Phys. Res. В 402, 206 (2017).
  16. D. I. Garaev, D.Yu. Sergeeva, and A.A. Tishchenko, Phys. Rev. B 103, 75403 (2021).
  17. И.Д. Морохов, В.И. Петинов, Л.И. Трусов, В. Ф. Петрунин, УФН 133, 653 (1981).
  18. М.И. Рязанов, Электродинамика конденсированного вещества, Наука, М. (1984).
  19. Г.А. Лорентц, Теория электронов и её применение к явлениям света и теплового излучения, ГТТИ, М. (1953).
  20. О.В. Долгов, Е. Г. Максимов, УФН 135, 441 (1981).
  21. Р. Балеску, Равновесная и неравновесная статистическая механика, Мир, М. (1978).
  22. М.И. Рязанов, А.А. Тищенко, ЖЭТФ 130, 621 (2006).
  23. M. I. Ryazanov and A.A. Tishchenko, Laser Phys. 12, 1442 (2002).
  24. M. I. Ryazanov, M.N. Strikhanov, and A.A. Tishchenko, Nucl. Instr. and Meth. B 266, 3811 (2008).
  25. A.A. Tishchenko and D.Yu. Sergeeva, Phys. Rev. B 100, 235421 (2019).
  26. D.Yu. Sergeeva and A.A. Tishchenko, Phys. Rev. B 108, 155435 (2023).
  27. D.Yu. Sergeeva, A. S. Aryshev, A.A. Tishchenko, K.E. Popov, N. Terunuma, and J. Urakawa, Opt. Lett. 46, 544 (2021).
  28. С. Г. Романов, Письма в ЖЭТФ 79, 751 (2004).
  29. R.M. Arkhipov, I. Babushkin, M.K. Lebedev, Yu.A. Tolmachev, and M.V. Arkhipov, Phys. Rev. A 89, 043811 (2014).
  30. P. Henri, O. Haeberle, P. Rullhusen, N. Maene, and W. Mondelaers, Phys. Rev. E 60, 6214 (1999).
  31. А.П. Потылицын, Г.А. Науменко, Л.Г. Сухих, А. Арышев, М.Шевелев, Н. Терунума, Дж. Уракава, Письма в ЖЭТФ 104, 826 (2016).
  32. И.М. Франк, Известия АН СССР. Серия физическая 6, 3 (1942).
  33. S. J. Smith and E.M. Purcell, Phys. Rev. 92, 1069 (1953).
  34. A.P. Potylitsyn, M. I. Ryazanov, M.N. Strikhanov, and A.A. Tishchenko, Diffraction Radiation from Relativistic Particles, Springer Tracts in Modern Physics, Springer, Berlin (2010), v. 239.
  35. G. Doucas, Smith-Purcell Radiation: Basic Theory and Applications, Oxford University Press, Oxford (2025).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).