Preview

Russian Technological Journal

Расширенный поиск

Отражение линейно поляризованных электромагнитных волн от многослойного периодического зеркала

https://doi.org/10.32362/2500-316X-2024-12-6-69-79

EDN: OHJNSF

Полный текст:

Аннотация

Цели. Цель работы – теоретическое и экспериментальное исследование углового спектра отражения линейно поляризованных электромагнитных волн от многослойного периодического зеркала на прозрачной подложке, вывод точных аналитических выражений для коэффициентов отражения и прохождения, обобщающих случаи падения плоских ТЕ-(transverse electric) и ТМ-мод (transverse magnetic) на ограниченные периодические структуры со ступенчатым профилем показателя преломления.

Методы. Теоретический анализ задачи отражения основан на поиске точных аналитических решений в виде волн Флоке – Блоха, представленных в форме неоднородных волн, в области периодически структурированных сред. На основе того факта, что в ограниченном одномерном фотонном кристалле возможно существование одиночной волны Флоке – Блоха, предлагается искать точные решения волнового уравнения в виде линейной комбинации волн Флоке – Блоха, бегущих в разные стороны. Канонические формы рассматриваемых периодических структур позволяют достаточно просто осуществлять переход от случая ТЕ-поляризации к ТМ-типу в дисперсионных соотношениях и выражениях для углового спектра отражения.

Результаты. Рассмотрены случаи отражения линейно поляризованного излучения для следующих случаев: плоской границы двух диэлектриков, тонкой плоскопараллельной пластины и многослойного диэлектрического зеркала. Получены точные аналитические выражения для коэффициентов отражения и прохождения, обобщающие случаи падения волн ТЕ- и ТМ-поляризаций на ограниченный одномерный фотонный кристалл. Экспериментально измерен коэффициент пропускания плоской ТЕ-волны для многослойного диэлектрического зеркала, напыленного на тонкую стеклянную пластину.

Выводы. Получено количественное и качественное согласование экспериментальных измерений коэффициента пропускания плоской волны, падающей из полупространства на ограниченный фотонный кристалл с теоретическими вычислениями. Показано, что полученные выражения для коэффициента пропускания ограниченного одномерного фотонного кристалла определяются интерференцией волн Флоке – Блоха, представленных в форме неоднородных волн, и могут быть приведены к виду, аналогичному для величины коэффициента прохождения традиционного интерферометра Фабри – Перо. В случае ТМ-поляризации при выполнении условия Брюстера на межслойных границах волна Флоке – Блоха имеет вид однородных плоских волн в слоях фотонного кристалла.

Для цитирования:


Нурлигареев Д.Х., Недоспасов И.А., Харитонова К.Ю. Отражение линейно поляризованных электромагнитных волн от многослойного периодического зеркала. Russian Technological Journal. 2024;12(6):69-79. https://doi.org/10.32362/2500-316X-2024-12-6-69-79. EDN: OHJNSF

For citation:


Nurligareev D.Kh., Nedospasov I.A., Kharitonova K.Yu. Reflections of linearly polarized electromagnetic waves from a multilayer periodic mirror. Russian Technological Journal. 2024;12(6):69-79. https://doi.org/10.32362/2500-316X-2024-12-6-69-79. EDN: OHJNSF

Просмотров: 253


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2782-3210 (Print)
ISSN 2500-316X (Online)