УДК: 535.32/58

Преломление предельно коротких импульсов в тонкой плёнке метаматериала, погруженной в диэлектрическую среду

Елютин С.О., Оженко С.С., Маймистов А.И.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Елютин С.О., Оженко С.С., Маймистов А.И. Преломление предельно коротких импульсов в тонкой плёнке метаматериала, погруженной в диэлектрическую среду // Оптический журнал. 2008. Т. 75. № 10. С. 21–27.

Elyutin S.O., Ozhenko S.S., Maymistov A.I. Refraction of ultrashort pulses in a thin film of metamaterial immersed in a dielectric medium [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2008. V. 75. № 10. P. 21–27.

Ссылка на англоязычную версию:

S. O. Elyutin, S. S. Ozhenko, and A. I. Maĭmistov, "Refraction of ultrashort pulses in a thin film of metamaterial immersed in a dielectric medium," Journal of Optical Technology. 75 (10), 625-630 (2008). https://doi.org/10.1364/JOT.75.000625

Аннотация:

Рассмотрены преломление и отражение электромагнитного предельно короткого импульса на границе раздела двух диэлектриков, на которой расположена тонкая пленка метаматериала. Оптические свойства пленки описываются на основе модели двух сортов осцилляторов, один из которых отвечает линейному отклику на магнитное поле импульса, другой - нелинейному отклику на электрическое поле. Численный анализ показывает возможность возникновения осцилляторного электромагнитного эха в неоднородном ансамбле метаатомов. Наблюдаемые когерентные эффекты могут быть использованы для исследования оптических свойств пленок метаматериалов.

Благодарность:

Работа частично поддерживалась РФФИ (грант № 06-02-16406).

Коды OCIS: 190.4350, 240.0310, 310.6860, 350.3618

Список источников:

1. Pendry J.B. Negative refraction // Contemporary Physics. 2004. V. 45. Р. 191-202.

2. Ramakrishna S.A. Physics of negative refractive index materials // Rep. Prog. Phys. 2005. V. 68. P. 449-521.

3. Агранович В.М., Гартштейн Ю.Н. Пространственная дисперсия и отрицательное преломление света // УФН. 2006.Т. 176. С. 1051-1068.

4. Veselago V., Braginsky L., Shklover V., Hafner Ch. Negative Refractive Index Materials // J. Comp. and Theor. Nanoscience. 2006. V. 3. № 1. P. 1-30.

5. Maimistov A.I., Gabitov I.R. Nonlinear optical effects in artificial materials // Eur. Phys. J. Special Topics. 2007. V. 147. № 1. Р. 265-286.

6. Litchinitser N.M., Gabitov I.R., Maimistov A.I., Shalaev V.M. Negative Refractive Index Metamaterials in Optics // Progress in Optics / Ed. E. Wolf. 2008. V. 51. Р. 1-68.

7. Shalaev V.M., Cai W., Chettiar U.K., Yuan H.-K., Sarychev A.K., Drachev V.P., Kildishev A.V. Negative index of refraction in optical metamaterials // Opt. Lett. 2005. V. 30. P. 3356-3358.

8. Drachev V.P., Cai W., Chettiar U., Yuan H.-K., Sarychev A.K., Kildishev A.V., Klimeck G., Shalaev V.M. Experimental verification of an optical negative-index material // Laser Phys. Lett. 2006. V. 3. Р. 49-55.

9. Shalaev V.M., Cai W., Chettiar U., Yuan H.-K., Sarychev A.K., Drachev V.P., Kildishev A.V. Negative index of refraction in optical metamaterials // Opt. Lett. 2005. V. 30. Р. 3356- 3358.

10. Dolling G., Wegener M., Soukoulis C.M., Linden S. Negative-index metamaterial at 780 nm wavelength // Opt. Lett. 2007.V. 32. P. 53-55.

11. Chettiar U.K., Kildishev A.V., Yuan H.-K., Cai W., Xiao Sh.,Drachev V.P., Shalaev V.M. Dual-band negative index metamaterial: double negative at 813 nm and single negative at 772 nm // Opt. Lett. 2007. V. 32. P. 1671-1673.

12. Cai W., Chettiar U.K., Yuan H.-K., de Silva V.C., Kildishev A.V., Drachev V.P., Shalaev V.M. Metamagnetics with rainbow colors // Opt. Express. 2007. V. 15. P. 3333-3341.

13. Chettiar U.K., Kildishev A.V., Klar Th.A., Shalaev V.M. Negative index metamaterial combining magnetic resonators with metal films // Optics Express. 2006. V. 14. № 17. P. 7872-7877.

14. Lomakin V., Fainman Y., Ur.humov Y., Shvets G. Doubly negative metamaterials in the near infrared and visible regimes based on thin film nanocomposites // Optics Express. 2006. V. 14. № 23. P. 11164-11177.

15. Koschny T., Kafesaki M., Economou E.N., Soukoulis C.M. Effective Medium Theory of Left-Handed Materials // Phys. Rev. Lett. 2004. V. 93. № 10. 107402.

16. Ziolkowski R.W., Heyman E. Wave propagation in media having negative permittivity and permeability // Phys. Rev. B. 2001. V. 64. № 5. P. 056625.

17. Ziolkowski R.W. Propagation in and scattering from a matched metamaterial having a zero index of refraction // Phys. Rev. E. 2004. V. 70. № 4. P. 046608.

18. Gabitov I.R., Indik R.A., Litchinitser N.M., Maimistov A.I.,Shalaev V.M., Soneson J.E. Double-resonant optical materials with embedded metal nanostructures // JOSA. B. 2006. V. 23. № 3. P. 535-542.

19. Smith D.R., Schultz S., Markos P., Soukoulis C.M. Determination of effective permittivity and permeability of metamaterials from reflection and transmission coefficients // Phys. Rev. B. 2002. V. 65. № 19. P. 195104.

20. Katsarakis N., Koschny T., Kafesaki M., Economou E.N., Soukoulis C.M. Electric coupling to the magnetic resonance of split ring resonators // Appl. Phys. Lett. 2004. V. 84. № 15. P. 2943-2945.

21. Gould R.W. Echoes in collision-free plasma // Phys. Lett. A. 1967. V. 25. № 7. P. 559-560.

22. Gould R.W., O'Neil T.М., Malmberg J.H. Plasma Wave Echo // Phys. Rev. Lett. 1967. V. 19. № 5. P. 219-222.