Novosibirsk, Russia, May, 30 – June, 4, 2011

International Conference
"Modern Problems of Applied Mathematics and Mechanics: Theory, Experiment and Applications", devoted to the 90th anniversary of professor Nikolai N. Yanenko

Сойфер В.А.   Golovashkin D.   Досколович Л.Л.   Котляр В.В.   Скиданов Р.В.   Харитонов С.И.   Хонина С.Н.  

Решение задач дифракционной нанофотоники на основе уравнений Максвелла

Reporter: Сойфер В.А.

     Дифракционная нанофотоника рассматривает взаимодействие света с неоднородностями, размер которых составляет величину от десятков до нескольких десятков нанометров, при этом определяющую роль играет волновая природа света, а математическим аппаратом являются уравнения Максвелла.
    Доклад обобщает опыт авторов в расчете устройств дифракционной оптики и нанофотоники на основе представленных ниже методов решения уравнений Максвелла.
    Разностное решение уравнений Максвелла с учетом зависимости от времени (Finite-Difference Time-Domain) широко используется в силу простоты математического аппарата, универсальности подхода и наличия значительного числа программных продуктов.
    Метод конечных элементов (Finite Element Method) для расчета дифракции монохроматического поля основан на кусочно-линейной аппроксимации амплитуды для треугольных сеточных областей и интегральных вариационных соотношениях.
    Метод Фурье-мод (Rigorous Coupled Wave Analysis) эффективен для исследования дифракции монохроматического излучения на периодических бинарных структурах. При этом функции диэлектрической и магнитной проницаемостей представляются рядом Фурье, поле также представляется в виде суперпозиции Фурье-мод. Непрерывная структура разбивается на совокупность бинарных.
    Упомянутые методы допускают параллельную реализацию.
    Для исследования распространения сингулярных лазерных пучков и моделирования квазипериодических структур авторами успешно используются методы расчета векторных дифракционных интегралов Релея-Зоммерфельда и асимптотические методы решения уравнений Максвелла.
    В качестве примеров устройств рассматриваются фокусаторы лазерного излучения, фотонно-кристаллические линзы и волноводы, плазмонные структуры. Исследовано прохождение короткого импульса света через дифракционную линзу, а также оптический захват и механическое перемещение кластеров наночастиц.

Abstracts file: Soifer.doc
Full text file: Soifer.pdf


To reports list
© 1996-2017, Institute of computational technologies of SB RAS, Novosibirsk