Собственные волны планарного кирального волновода
Моисеева Н.М.

Аннотация:
Найдены явные выражения для плоских волн в киральных средах. Показано, что в киральной среде между волнами TE- и TM-типа происходит обмен энергией в процессе распространения, а также при отражении от границ киральной среды с диэлектриками. Между волнами правой и левой круговой поляризаций также происходит взаимодействие в киральной среде. Показано, что волны, распространяющиеся в киральной среде без взаимодействия, следует искать, выбрав соответствующие базисные поляризации. С помощью преобразования координат получен базис из двух волн эллиптической поляризации. Эти волны в планарном киральном волноводе являются независимыми. Получены матрицы отражения для базисных волн на границе «киральная среда-диэлектрик». Выполнен расчёт дисперсионных кривых для собственных независимых волн эллиптической поляризации кирального планарного волновода.

Ключевые слова :
киральная среда, планарный волновод, независимость решений, дисперсионное уравнение, полное внутреннее отражение, фазовый сдвиг при отражении света.

Литература:

  1. Неганов, В.А. Отражающие, волноведущие и излучающие структуры с киральными элементами / В.А. Неганов, О.В. Осипов. – М.: Радио и связь, 2006. – 280 с.
  2. Моисеева, Н.М. Эллипсометрия неоднородно-слоистой киральной среды / Н.М. Моисеева, В.В. Яцышен // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. – 2010. – Т. 13, № 4. – C. 38-45.
  3. Moiseeva, N.M. Cross-polarization of the waves in the chiral planar waveguide // XI International conference Atomic and Molecular Pulsed Lasers, September 16-20. – Tomsk, Russia, 2013. – P. 61.
  4. Панин, Д.Н. Расчёт отражения плоской поляризованной электромагнитной волны от неоднородного кирального слоя [Электронный ресурс] / Д.Н. Панин, В.В. Зай­цев, Г.П. Яровой // Журнал радиоэлектроники. – 2001. – № 5. http://jre.cplire.ru/
  5. Моисеева, Н.М. Расчёт собственных мод планарного анизотропного волновода, имеющего произвольно направленную оптическую ось // Лазеры. Измерения. Информация 2013. – Т. 3. – СПб.: Издательство Политехнического университета, 2013. – С. 73-80.
  6. Моисеева, Н.М. Расчёт собственных волн планарного анизотропного волновода для различных положений оптической оси // Компьютерная оптика. – 2013. – Т. 37, № 1. – С. 13-18.
  7. Arago, D.F. Sur une modification remarquable qu’éprou­vent les rayons lumineux dans leur passage à travers certains corps diaphanes, et sur quelques autres nouveaux phénomenes d’optique // Mém. Inst. – 1811. – N 1. – P. 93-134.
  8. Biot, J.B. Mémoire sur la polarisation circulaire et sur ses applications à la chimie organique // Mém. Acad. Sci. – 1835. – N. 13. – P. 39-175.
  9. Pasteur, L. Researches on the molecular asymmetry of natural organic products // Alembic Club Reprint, Livingston, Edinburgh and London. – 1860. – N. 14.
  10. Lindman, K.F. Über eine durch ein isotropes System von Spiralförmigen Resonatoren erzeugte Rotationspolarisation der elektromagnetischen Wellen // Annalen der Physik. –1920. – V. 63. – P. 621-644.
  11. Jaggard, D.L. On electromagnetic waves in chiral media / D.L. Jaggard, A.R. Mickelson, C.H. Papas // Applied Physics. – 1979. – V. 18. – P. 211-216.
  12. Lakhtakia, A. Scattering and absorption characteristics of lossy dielectric, chiral, nonspherical objects / A. Lakhtakia, V.K. Varadan, V.V. Varadan // Applied Optics. – 1985. –V. 24. – P. 4146-4154.
  13. Fresnel, A. Oeuvres Complétes. – Paris: Imprimerie Impériale, 1866. – V. 2.
  14. Jaggard, D.L. Theory of chiral multilayers / D.L. Jaggard, X. Sun // Journal of the Optical Society of America A. –1992. – V. 9. – P. 804-813.
  15. Flood, K.M. Band-gap structure for periodic chiral media / K.M. Flood, D.L. Jaggard // Journal of the Optical Society of America A. – 1996. – V. 13, Issue 7. – P. 1395-1406.
  16. Xu, H.-X. Compact dual-band circular polarizer using twisted Hilbert-shaped chiral metamaterial / H.-X. Xu, G.-M. Wang, M.Q. Qi, T. Cai, T.J. Cui // Optics Express. –2013. – V. 21. – P. 24912-24921.
  17. Rho, J.S. Recent Progress in Hyperbolic, Chiral Metamaterials and Metasurfaces / J.S. Rho, X. Zhang // Workshop on Optical Plasmonic Materials Messe Berlin, Berlin Germany, March 18-20, 2014. – OW4D.1.

© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20