Особенности оптических свойств одномерных магнитных фотонных

кристаллов

А.Н.Калиш

В.И.БелотеловМГУ им. М.В.Ломоносова, физический факультет

Фотонные кристаллы —материалы, оптические свойства которых модулированы в пространстве, причем период модуляции сравним с длиной волны используемого электромагнитного излучения.

Фотонные кристаллы

Фотонные кристаллы

Многократная интерференция

Образование запрещенных зон

Дисперсионные кривые и поверхности

1D 2D

Свойствафотонных кристаллов

Эффект суперпризмы

Волноводы

light in

light out

after Mekis et al., Phys. Rev. Lett. 77, 3787 (1996)

Лазеры

Применения фотонных кристаллов

Оптические фильтры

Идеальные отражатели

Лазеры

Высокоэффективные волноводы

Преобразователи частоты

Поляризаторы

Суперпризмы

Демультиплексоры

Магнитныефотонные кристаллы

ИСПОЛЬЗОВАНИЕМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Управлениеоптическими свойствами

Магнитооптическиеэффекты

Эффект Фарадея

Применения магнитных фотонных кристаллов

Оптические изоляторы

Вращатели и преобразователи поляризации света

Оптические затворы и модуляторы

… …

20 слоев 20 слоев

(NM)10(MN)10

…

34 слоя

……

62 слоя 34 слоя

(NM)17(MN)31(NM)17

С одним дефектом чередования —

С двумя дефектами чередования —

Рассматриваемые структуры

Рассматриваемые структуры

Немагнитные слои (GGG) 71,3N

Магнитные слои (Ce:YIG)

009.0

884,4

00

0

0

ˆ

g

ig

ig

M

M

M

M

Внешняя среда 24

NM

NM

Толщина слоев ,4 ,

0,

NM

NMd

мкм55,10

Структура без дефектовчередования (NM)20

Коэффициент прохождения Угол Фарадея

Структура с одним дефектом чередования (NM)10(MN)10

Коэффициент прохождения Угол Фарадея

Для однородной среды 7,1F

Структура с двумя дефектами чередования (NM)17(MN)31(NM)17

Коэффициент прохождения Угол Фарадея

Наклонное падение

Перестройка рабочей частоты

Управление поляризацией

Новые возможности создания оптических модуляторов

Демультиплексирование

Выводы

Фотонные кристаллы представляют интерес как с фундаментальной, так и с практической точек зрения благодаря многочисленным возможностям практического применения

Использование магнитных материалов не только позволяет управлять свойствами фотонных кристаллов, но и приводит к новым возможностям их применения

Магнитные фотонные кристаллы имеют преимущество по сравнению с однородной магнитной средой

Изучение свойств фотонных кристаллов продолжается!