Дифференцирование оптических сигналов с помощью интегральной структуры “металл-диэлектрик-металл”

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Проанализированы возможности применения интегральных структур “металл-диэлектрик-металл”, расположенных в плоскопараллельном диэлектрическом волноводе, в задачах оптического дифференцирования первого и второго порядка профиля падающего оптического пучка в отражении. Согласно приведенным результатам численного моделирования в рамках электромагнитной теории дифракции, исследуемые структуры могут выполнять операции пространственного дифференцирования с высоким качеством. Полученные результаты могут найти применение в новых системах оптической обработки информации и оптических вычислений на основе интегральных структур нанофотоники.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. И. Кашапов

ФГБУ науки “Институт систем обработки изображений Российской академии наук” — филиал ФГУ “Федеральный научно-исследовательский центр “Кристаллография и фотоника” Российской академии наук”; ФГАОУ ВО “Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва”

Автор, ответственный за переписку.
Email: ar.kashapov@outlook.com
Россия, Самара; Самара

Е. А. Безус

ФГБУ науки “Институт систем обработки изображений Российской академии наук” — филиал ФГУ “Федеральный научно-исследовательский центр “Кристаллография и фотоника” Российской академии наук”; ФГАОУ ВО “Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва”

Email: ar.kashapov@outlook.com
Россия, Самара; Самара

Д. А. Быков

ФГБУ науки “Институт систем обработки изображений Российской академии наук” — филиал ФГУ “Федеральный научно-исследовательский центр “Кристаллография и фотоника” Российской академии наук”; ФГАОУ ВО “Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва”

Email: ar.kashapov@outlook.com
Россия, Самара; Самара

Л. Л. Досколович

ФГБУ науки “Институт систем обработки изображений Российской академии наук” — филиал ФГУ “Федеральный научно-исследовательский центр “Кристаллография и фотоника” Российской академии наук”; ФГАОУ ВО “Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва”

Email: ar.kashapov@outlook.com
Россия, Самара; Самара

Список литературы

  1. Bykov D.A., Doskolovich L.L., Soifer V.A. // Opt. Lett. 2011. V. 36. No. 17. P. 3509.
  2. Doskolovich L.L., Bykov D.A., Bezus E.A., Soifer V.A. // Opt. Lett. 2014. V. 39. No. 5. P. 1278.
  3. Zhou Y., Zheng H., Kravchenko I.I., Valentine J. // Nature Photon. 2020. V. 14. P. 316.
  4. Головастиков Н.В., Досколович Л.Л., Безус Е.А. и др. // ЖЭТФ. 2018. Т. 154. № 2. С. 238; Golovastikov N.V., Doskolovich L.L., Bezus E.A. et al. // JETP. 2018. V. 154. No. 2. P. 202.
  5. Kashapov A.I., Doskolovich L.L., Bezus E.A. et al. // J. Optics. 2021. V. 23. No. 2. Art. No. 023501.
  6. Kashapov A.I., Doskolovich L.L., Bykov D.A. et al. // Comp. Opt. 2021. V. 45. No. 3. P. 356.
  7. Doskolovich L.L., Kashapov A.I., Bezus E.A., Bykov D.A. // Photon. Nanostruct. Fundam. Appl. 2022. V. 52. Art. No. 101069.
  8. Hammer M., Hildebrandt A., Förstner J. // Opt. Lett. 2015. V. 40. P. 3711.
  9. Doskolovich L.L., Bezus E.A., Bykov D.A. // Photon. Res. 2018. V. 6. No. 1. P. 61.
  10. Bezus E.A., Bykov D.A., Doskolovich L.L. // Opt. Lett. 2022. V. 47. No. 17. P. 4403.
  11. https://refractiveindex.info/.
  12. Johnson P.B., Christy R.W. // Phys. Rev. B. 1972. V. 6. No. 12. P. 4370.
  13. Silberstein E., Lalanne P., Hugonin J.-P., Cao Q. // J. Opt. Soc. Amer. A. 2001. V. 18. P. 2865.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Геометрия одиночной (а) и “двойной” (б) интегральных МДМ-структур, а также схематическое изображение вычисления первой пространственной производной одиночной МДМ-структурой (а).

Скачать (196KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Профили пучков при ширине σ = 10 мкм (пунктирная синяя линия) и σ = 50 мкм (сплошная линия), отраженных от интегральной МДМ-структуры с металлическими полосами из золота (а) и хрома (б); аналитическая функция, соответствующая производной (9) (пунктирная черная линия).

Скачать (193KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Модуль ПФ исследуемой двойной интегральной МДМ-структуры (сплошная линия) (4) и нормированный спектр профиля падающего пучка (5) (пунктирная линия) (а); численно рассчитанный профиль отраженного пучка методом [13] (сплошная линия) и аналитическая функция, соответствующая второй производной (10) (пунктирная линия) (б).

Скачать (145KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024