Аналитическая теория рассеяния света на субволновой структуре

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-22-00633

НазваниеАналитическая теория рассеяния света на субволновой структуре

Руководитель Шапиро Давид Абрамович, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук , Новосибирская обл

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-301 - Физическая оптика

Ключевые слова электромагнитная волна, рассеяние, периодическая субволновая структура, ближнее поле, борновский ряд, показатель преломления, дифракционная решетка, граничные условия

Код ГРНТИ29.31.27

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Для современных технологий фотоники требуется расчет электромагнитной волны, рассеянной на отдельной частице или периодической структуре. Эти расчеты выполняются с помощью коммерческих кодов, поэтому трудно разобраться, как зависит результат от параметров частицы и волны. Оптимизация также затруднена незнанием общих качественных закономерностей. Аналитические формулы для простейшей симметричной геометрии позволили бы разобраться в основных эффектах и найти параметры, близкие к оптимальным, которые далее можно уточнить численным расчетом. Известный метод получения формул – это борновский ряд, который хорошо сходится для малых различий показателя преломления. Однако квантовомеханическая теория возмущений не подходит для решения уравнений Максвелла: не учитываются граничные условия на поверхностях раздела диэлектриков, поляризация волны и многократное отражение. Планируется модификации бороновского приближения, его приспособление к задачам фотоники. Предполагается исследование рассеяние волны на диэлектрике, металлических частицах и зазорах с учетом состояния поляризации. Когда диаметр диэлектрических или металлических цилиндров и зазор между ними много меньше длины волны, будет использован другой метод получения формул – квазистатическое приближение. Будет найдены локальные поля в системе двух параллельных цилиндров и бесконечной периодической структуре. Намечается также сравнение полученных формул с численным расчетом.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Немыкин А.В., Шапиро Д.А. Light scattering by an infinite strip grating Novosibirsk, IA&E SBRAS,, Russian Fiber Lasers, Vol.2, Number 1, p. 96-97 (год публикации - 2022)
10.31868/2782-2354-RFL2022-2-1-96-97

2. Береза А.С., Шапиро Д.А. Борновский ряд для рассеяния на периодической структуре из параллельных цилиндров X Международный семинар по волоконным лазерам. Материалы Семинара. Новосибирск, ИАиЭ СО РАН, 2022, Материалы 10-го Международного семинара по волоконным лазерам (15-19 августа 2022, Новосибирск), C.130-131. (год публикации - 2022)
10.31868/RFL.2022.130-131

3. Немыкин А.В., Шапиро Д.А. Дифракция на идеально проводящей ленточной решетке Квантовая электроника, Москва, ФИАН, Т.52, №11 (год публикации - 2022)

4. Верёвкин А.Е., Береза А.С., Шапиро Д.А. Light Scattering on Two Parallel Subwavelength Cylinders эектронный препринт, Корнельский университет, США, arXiv.org:2212.05393 (год публикации - 2022)
10.48550/arXiv.2212.05393

5. Береза А.С., Верёвкин А.Е., Шапиро Д.А. Квазистатическое приближение для задачи рассеяния на наноструктурах Фотон-экспресс, №6(190), с.102-103 (год публикации - 2023)

6. Чернявский А., Береза А., Фрумин Л., Шапиро Д. Modeling of Subwavelength Gratings: Near-Field Behavior Photonics, V. 10, No 1332 (год публикации - 2023)
10.3390/photonics10121332

7. Верёвкин А.Е., Берёза А.С., Шапиро Д.А. Рассеяние длинноволнового излучения на двух параллельных цилиндрах Известия вузов. Радиофизика (год публикации - 2024)

Публикации