Научно-технический
«ОПТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ»
издается с 1931 года
 
   
Русский вариант сайта Английский вариант сайта
   
       
   
       
Статьи последнего выпуска

Электронные версии
выпусков начиная с 2008


Алфавитный указатель
2000-2010 гг


444
Архив оглавлений
выпусков 2002-2007 гг


Реквизиты и адреса

Вниманию авторов и рецензентов!
- Порядок публикации
- Порядок рецензирования статей
- Типовой договор
- Правила оформления
- Получение авторского вознаграждения
- Редакционная этика


Контакты

Подписка

Карта сайта




Журнал с 01.12.2015 допущен ВАК для публикации основных результатов диссертаций как издание, входящее в международные реферативные базы систем цитирования (Web Science, Scopus) (см. Vak.ed.gov.ru/87)
Аннотация (11.2009) : УСИЛИВАЮЩИЕ СВОЙСТВА ДВУМЕРНЫХ ФОТОННО-КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СТРУКТУР, СОДЕРЖАЩИХ АКТИВНЫЕ СРЕДЫ Amplifying properties of two-dimensional photonic-crystal structures that contain active media

УСИЛИВАЮЩИЕ СВОЙСТВА ДВУМЕРНЫХ ФОТОННО-КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СТРУКТУР, СОДЕРЖАЩИХ АКТИВНЫЕ СРЕДЫ Amplifying properties of two-dimensional photonic-crystal structures that contain active media

© 2009 г. О. Н. Козина*, канд. физ.-мат. наук; Л. А. Мельников*,**, доктор физ.-мат. наук

 

** Саратовский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Саратов

** Саратовский Государственный Университет, Саратов

** E-mail: kozinaolga@yandex.ru

 

Выполнено теоретическое исследование и численное моделирование оптических свойств искусственного двумерного фотонного кристалла, образованного периодически упорядоченными в диэлектрической матрице стеклянными нанонитями, активированными ионами Nd. Данное исследование проведено на базе двух различных методов: метода матриц передачи и метода разложения поля по плоским волнам. Детально изучены основные оптические характеристики, позволяющие судить об усиливающих свойствах фотонного кристалла – спектры пропускания и отражения. Показано, что пороговые условия генерации исследованных структур достигаются путем подбора их оптических характеристик.

 

Ключевые слова: двумерный фотонный кристалл, фотонно-кристаллическое волокно, метод матриц передачи, метод разложения электромагнитного поля по плоским волнам.

 

Коды OCIS: 050.0050, 050.1940

УДК 535.2: 535.3

 

Поступила в редакцию 26.03.2009

  

 

ЛИТЕРАТУРА

1. John S. Photonic Band Gap Materials: A New Frontier in Quantum and Nonlinear Optics. Erise: Ettore Majorana Center, 2000. 189 p.

2. Dowling J.P., Scalora M., Bloemer M.J., Bowden C.M. The photonic band edge laser: a new approach to gain enhancement // J. Appl. Phys. 1994. V. 75. № 1. P. 1896–1899.

3. Sakoda K. Low-threshold laser oscillation due to group-velosity anomaly peculiar to two-and threedimensional photonic crystals // Opt. Express. 1999. V. 4. P. 481–489.

4. Kozina O.N., Melnikov L.A. Laser Action in 1-D Photonic Band-Gap Structure with Active Layers // Proc. SPIE. 2005. V. 5950. P. 348–352.

5. Мельников Л.А., Козина О.Н. Собственные волны в одномерных фотонных кристаллах с усиливающими средами // Опт. и спектр. 2003. Т. 94. № 3. С. 464–471.

6. Kozina O.N., Mel’nikov L.A. Basic Characteristics of One-Dimensional Finite-Size Photonic Crystals Containing Amplifying or Absorbing Layers // Laser Physics. 2004. V. 14. № 5. P. 1–7.

7. Wadsworth W.J., Knight J.C., Reeves W.H., Russell P.St.J. Yb3+-doped photonic crystal fibre laser // Electron. Lett. 2000. V. 36. P. 1452–1454.

8. Limpert J., Schreiber T., Nolte S., Zellmer H., Tunnermann T., Iliew R., Lederer F., Broeng J., Vienne G., Petersson A., Jakobsen C. High-power air-clad           large-mode-area photonic crystal fiber laser // Opt. Express. 2003. V. 11. P. 818–823.

9. Мельников Л.А., Козина О.Н. Усиление и отсутствие пропускания собственных волн в двумерных фотонных кристаллах при наличии усиления // Опт. и спектр. 2003. Т. 94. № 1. С. 68–74.

10. Sakoda K. Optical properties of photonic crystals. N-Y: Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2001. 223 p.

11. Kozina O.N., Melnikov L.A. Photonic crystal laser based on activated glass // Proc. SPIE. 2008. V. 6989. P. 162–169.

 

Полный текст

.

 

 

 

O. N. Kozina and L. A. Mel'nikov

This paper theoretically investigates and numerically models the optical properties of an artificial two-dimensional photonic crystal formed by glass nanofilaments doped with Nd ions and periodically ordered in a dielectric matrix. This investigation is based on two different methods: the method of transfer matrices, and the method of expanding the field in plane waves. The main optical characteristics that make it possible to judge the amplifying properties of a photonic crystal--the transmission and reflection spectra--are studied in detail. It is shown that the lasing-threshold conditions of the structures investigated here are achieved by choosing their optical characteristics