Масъул муҳаррир: Файзиев Шохруд Фармонович, ю ф. д., доцент
УСПЕХИ ФИЗИКА-МАТЕМАТИЧЕСКИХ НАУК: РАСПРАСТРАНЕНИЯ
Download 4.72 Mb. Pdf ko'rish
|
17.Fizika-matematika
- Bu sahifa navigatsiya:
- Ключевые слова
|
17
УСПЕХИ ФИЗИКА-МАТЕМАТИЧЕСКИХ НАУК: РАСПРАСТРАНЕНИЯ СВЕТОВОГО ПОЛЯ ВНУТРИ ВОЛНОВОДА С РАЗМЕРАМИ ПОРЯДКА ДЛИНЫ ВОЛНЫ Юсупов Джавдат Бакиджанович профессор Ташкентского государственного технического университета Телефон:+998(90) 327 49 49 yusupovdb@yahoo.com Рузиев Зухриддин ассистент Ташкентского государственного технического университета Телефон:+998(97) 763 64 67 Аннотация: численно исследовано распространение светового поля внутри прозрачно- го волноводного с нано-масштабными размерами использованием уравнений Максвелла в диэлектрике без каких-нибудь приближений. Рассмотрены особенности распространения светового поля в прямом и в 90 о изгибном волноводе. Ключевые слова: уравнения Максвелла, волновод, прозрачный диэлектрик, нано-мас- штабные объекты, численный эксперимент, интерференция. Развитие нано-технологий стимулирует потребность в соответствующых эксперимен- тальных и теоретических подходах к описанию оптических явлений на нано-метровом масштабе. Получение когерентного излучения в коротковолновом диапазоне спектра яв- ляется актуальной задачей оптики с момента создания лазеров. Для решения этой зада- чи успешно принимается нелинейно-оптические процессы, возникающие при взаимодей- ствии лазерного излучения с веществом. К таким процессам можно отнести, например, генерацию гармоник, генерацию суммарной частоты, параметрическое усиление и т.д. В свою очередь, для эффективной реализации этих процессов необходимо высокоинтенсив- ные лазерные источники, которые обычно можно достичь импульсными лазерами. Основным параметром последнего является длительность, которая определяет его мощность; чем короче длительность импульса, тем мощнее излучение лазера. Поэтому для получения интенсивных лазерных полей необходимо импульсы с предельно коротки- ми длительностями [1]. Для решения широких класс задач нелинейной оптики часто приминаются упрошен- ный вид уравнений Максвелла с использованием различных приближенных метод ана- лиза. Из-них самое распространённое – метод медленно меняющихся амплитуд, который применим для длительности импульса вплоть до десятки световых колебаний. Однако в последнее время в научных литературах часто появляться другой приближений метод т.н. «однонаправленное приближение», применимое к волновому уравнению в линейно дис- пергируших средах [2,3]. Как показывают его авторы, что применимость этого прибли- женного метода не ограничивается временным масштабом световых колебаний. Однако «однонаправленное приближение» также имеет недостаток: оно не учитывает отражение светового поля от среды. Для точного анализа распространения световых колебаний во- круг нано-объектов необходимо применит так называемый метод «временных областей конечных разностей» для полного решения уравнений Максвелла [4]. В таким образом в данной работе нами было численно исследовано распространения непрерывного излучения внутри прозрачного волновода с нано-масштабными размерами использованием уравнений Максвелла в диэлектрике без каких-нибудь приближений. То есть проведен анализ прямого решения уравнений Максвелла с учетом как распростране- ния, так и отражения. Рассмотрены особенности распространения светового поля в пря- молинейном и прямоугольном волноводе. Нами рассмотрено распространение поля по волноводу в направлении оси х, источник помещен на одном из конце волновода. Ранее развитий так называемый метод FDTD (finite diference time domain), этот метод был использован [4]. Данный метод включает окружение вычислительной средой, которая в теории поглощает без каких-либо отражений электромагнитные волны на всех частотах и 138 17 90 0 углах падения[5,6]. Мы исследовали 2D размерные задачи. Размер исследуемой области была выбрана как: длина - 16 мкм и ширина - 8 мкм. В то же время как, волновод имел размер 16 мкм по длину и 0.5 мкм по ширину. Рассмотрено распространение непрерывного поля вдоль длины 16 мкм как основное направления. Диэлектрическая восприимчивость была равна ε=12, а вокруг волновода - вакуум, то есть - ε=1. В направлении y 8 мкм нам нужно было достаточно места, чтобы границы не влияли на режим волновода. Download 4.72 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|