ОПТИЧЕСКИЙ АНАЛОГ ЭФФЕКТА БОРМАНА В ФОТОННЫХ КРИСТАЛЛАХ
Богданова М.В., Лозовик Ю.Е., Эйдерман С.Л.

Поступила в редакцию: 18 Марта 2009

DJVU (384.9K)

PDF (1837K)

С помощью численного моделирования слоевым методом Корринга - Кона - Ростокера вычислены спектры отражения и поглощения для s-поляризованной электромагнитной волны, падающей на фотонный кристалл со структурой опала с гранецентрированной решеткой, в узлах которой помещены двухслойные металло-диэлектрические шары. Исследована зависимость коэффициентов отражения и поглощения фотонного кристалла от угла падения электромагнитной волны на поверхность кристалла. Обнаружена область значений длин волн λ и углов наклона к нормали θ, при которых поглощение резко изменяется при небольшом изменении этих параметров. Проведен анализ возникновения пиков в спектре поглощения фотонного кристалла и сравнение с поведением приведенной плотности состояний. Конечно-разностным методом решения уравнений Максвелла во временной форме найдено пространственное распределение плотности энергии электромагнитного поля внутри каждого из пяти слоев фотонного кристалла для углов падения и на длине волны 455 нм. Показано, что максимуму поглощения соответствуют острые максимумы плотности энергии электромагнитного поля, локализованные на поверхности поглощающих металлических шаров. В то же время, в минимуме поглощения максимумы плотности энергии поля в каждом из пяти слоев локализованы в основном между узлами решетки фотонного кристалла. Проанализирована аналогия рассмотренного эффекта с эффектом Бормана, известным в рентгеновской спектроскопии обычных кристаллов.