Исследование механизмов взаимодействия оптических волн в плазмоподобных структурах с пространственно-временной дисперсией

• Автор: Возианова, Анна Викторовна
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 140 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1Л. Актуальность темы
1.2. Временная дисперсия
1.3. Аналитические методы
1.4. Численные методы
1.4.1. Метод конечных разностей
1.4.2. Метод линий передач
1.4.3. Метод конечных объемов
1.4.4.Метод конечных элементов
1.5. Пространственная дисперсия
1.6. Выводы к главе
ГЛАВА 2. РЕЗОЛЬВЕНТНЫЙ ОПЕРАТОР УРАВНЕНИЙ МАКСВЕЛЛА ДЛЯ ОБОБЩЕННОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ВЕКТОРА ПОЛЯ
2.1. Введение
2.2. Уравнения Максвелла в матричной формулировке относительно обобщенного вектора оптического поля
2.3. Пространственно-временная функция Грина для обобщенного вектора оптического поля в неограниченной среде
2.4. Интегральное уравнение Вольтерра во временной области
2.5. Резольвенты для исследуемых сред в матричном виде
2.5.1. Неограниченная магнито-диэлектрическая среда
2.5.2. Неограниченная плазмоподобная среда
2.5.3. Плазмоподобное полупространство
2.6. Распространение волн в неограниченной нестационарной среде
2.7. Выводы к главе
ГЛАВА 3. ЭФФЕКТЫ НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА СРЕД ДИЭЛЕКТРИК/НЕСТАЦИОНАРНАЯ ПЛАЗМОПОДОБНАЯ СРЕДА ДЛЯ СЛУЧАЯ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА ИЗЛУЧЕНИЯ
3.1. Введение
3.2. Излучение диполя в нестационарной среде
3.3. Фокусировка дальнего поля вторичного излучения точечного источника поверхностью раздела сред диэлектрик/нестационарная плазмоподобная среда
3.4. Возбуждение квази плазмон поляритона на границе раздела сред д иэл ектри к/пл азмоподоб ная сред а
3.5. Выводы к главе
ГЛАВА 4. ТРАНСФОРМАЦИЯ ОБЪЕМНЫХ ВОЛН В ПОВЕРХНОСТНЫЕ ВОЛНЫ НА ГРАНИЦЕ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ПЛАЗМОПОДОБНОЙ СРЕДЫ ДЛЯ СЛУЧАЯ ЛИНЕЙНОГО ИСТОЧНИКА ИЗЛУЧЕНИЯ
4.1. Введение
4.2. Нормальное падение плоской волны на границу раздела сред диэлектрик/нестационарная плазмоподобная среда
4.3. Наклонное падение плоской волны на границу раздела сред диэлектрик/нестационарная плазмоподобная среда
4.4. Условие для возбуждения поверхностных волн на границе раздела сред диэлектрик/нестационарная плазмоподобная среда
4.5. Выводы к главе
ГЛАВА 5. ТЕОРИЯ НЕЛОКАЛЬНОЙ ГОМОГЕНИЗАЦИИ СЛОИСТЫХ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ МЕТАЛЛО-ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
МЕТАМАТЕРИАЛОВ
5.1. Введение
5.2. Возбуждение током волн с произвольной поляризацией
5.3. Возбуждение волн ТЕ-поляризации
5.3.1. Расчет амплитуд прямой и обратной волны

5.3.2. Усреднение электромагнитного поля для ТЕ-поляризации
5.3.3. Расчет компоненты тензора диэлектрической проницаемости szz для ТЕ-волн
5.4. Возбуждение волн ТМ-поляризации
5.4.1. Расчет амплитуд прямой и обратной волн
5.5.2. Усреднение электрического поля для ТМ-поляризации.
5.4.3. Расчет тензора диэлектрической проницаемости для ТМ-волн
5.5. Результаты аналитического моделирования нелокальных материальных параметров
5.6. Выводы к главе
ГЛАВА 6. МАСКИРУЮЩЕЕ ПОКРЫТИЕ НА ОСНОВЕ СПИРАЛЬНЫХ РЕЗОНАТОРОВ
6.1. Типы маскирующих покрытий
6.2. Расчет параметров спиральных резонансных элементов для маскирующего покрытия
6.3. Численно моделирование маскирующего покрытия
6.4. Экспериментальная реализация маскирующего покрытия с десятикратным масштабированием размеров
6.5. Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БЛАГОДАРНОСТИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

полученной функции Грина совпадает с результатом, полученным в [118] с помощью метода рассеяния [126].
В отличие от функции Грина волнового уравнения [8], полученная функция не содержит вторых производных по времени, что значительно упрощает как анализ, так и вычисление последующих выражений.
2.4. Интегральное уравнение Вольтерра во временной области
Переход от уравнения Максвелла в дифференциальной форме к интегральному уравнению Вольтера второго рода производится посредством свертки функции Грина с правой частью уравнения (2.5) которая содержит всю информацию о нестационарное и границах неоднородности:
= ‘-т
Ы В0) 4.Д
^го*)(5 5*)(I) + (хк+М|. (2.П)
к 0 0 )Мв Мт) ^ 0 '
Уравнение (2.11) определено во всем четырехмерном пространстве (£,г) и полностью описывает эволюцию электромагнитного поля. Данное уравнение позволяет учитывать широкий класс нестационарных задач с различными типами сред. Информация о свойствах среды содержится в материальных уравнениях:
/ Х(В - Р*х) = / К &•-. {Е xWi-MnV мг м^пв)'
(2.12)
Уравнение (2.11) может быть записано в операторной форме следующим образом: