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 24-22-00087
НазваниеРассеяние света на периодических субволновых структурах
Руководитель Белай Олег Владимирович, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук , Новосибирская обл
Конкурс №89 - Конкурс 2023 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 рассеяние излучения, периодическая структура, дифракционная решетка, параллельные цилиндры, ближнее поле, субволновой
Код ГРНТИ29.31.27
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Когда период решетки намного меньше длины волны падающего излучения, мы можем упростить анализ рассеяния света, усреднив электромагнитное поле по периоду. Это позволяет ввести эффективную проницаемость, которая описывает поведение субволновых решеток как переходной случай между дифракционными решетками и сплошной средой. Однако этот процесс усреднения устраняет эффекты локализации ближнего поля. Для изучения ближнего поля можно использовать квазистатическое приближение или решать строгие уравнения связанных мод.
Цель данного проекта --- вывести аналитические формулы с помощью этих методов и сравнить их с результатами численных расчетов. Задача состоит в исследовании локализации поля и концентрации высокой энергии в зазорах с целью усовершенствования существующих методов и разработки новых подходов. Понимание эффектов локализации будет иметь важные применение в оптике и фотонике, например, для улучшения оптических антенн, генерации высших гармоник, для развития микроскопии сверхвысокого разрешения и в высокочувствительных химических и биологических датчиках.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Получены новые результаты в области анализа взаимодействия световых волн с субволновыми структурами. Продемонстрировано совпадение аналитических решений, основанных на подходе Римана-Гильберта, с численными моделями в COMSOL Multiphysics. Разработан оптимизированный алгоритм для расчета рассеяния, устранены искажения, связанные с параметрами сетки. Найдены аналитические приближения для нулевого и первого дифракционных порядков, визуализировано распределение ближнего поля, выявлены области локального усиления. Подтверждена эффективность метода разложения на цилиндрические волны для периодических структур. Установлены характеристики ближнего поля, выведены приближенные формулы для субволновых решеток. Результаты открывают перспективы проектирования метаматериалов и фотонных устройств.
Публикации
1. Береза А.С., Чернявский А.Е., Перминов С.В., Шапиро Д.А. Analyzing Near-Field Intensity Distribution in Subwavelength Gratings through Cylindrical Wave Decomposition Архив электронных препринтов, Препринт arxiv.org/2406.13962 (год публикации - 2024)
2.
Берёза А.С., Немыкин А.В.
Рассеяние волны на идеально проводящей ленточной решетке
Материалы Международного семинара по волоконным лазерам 2024, НГУ, Новосибирск, 2024, Тезисы докладов XI Международного семинара по волоконным лазерам (Новосибирск, 19-25 августа 2024 г.), Новосибирск, НГУ, 2024, С. 149-150. (год публикации - 2024)
10.31868/RFL.2024.149-150
3.
Берёза А.С., Чернявский А.Е., Перминов С.В., Шапиро Д.А.
Рассеяние цилиндрической волны массивом круговых цилиндров
Материалы Международного семинара по волоконным лазерам 2024, НГУ, 2024, Тезисы докладов XI Международного семинара по волоконным лазерам (Новосибирск, 19-25 августа 2024 г.), Новосибирск, НГУ, 2024 (год публикации - 2024)
10.31868/RFL.2024.141-142
4. Берёза А.С., Чернявский А.Е., Перминов С.В., Шапиро Д.А. Анализ распределения интенсивности ближнего поля в субволновых решетках в субволновых решетках с помощью разложения на цилиндрические волны Квантовая электроника (год публикации - 2024)