Моделирование оптических нелинейностей в метаматериалах с помощью фурье-модального разложения

Аннотация

В работе исследована возможность усиления генерации оптических гармоник за счет использования пространственно-модулированных структур на примере пластины оксида алюминия Al₂O₃ с квадратной решеткой сквозных круглых отверстий.

Полученные результаты

На основании готовой программы для вычисления распределения поля в заданной пространственно-модулированной структуре при падении на нее заданной плоской волны написан код, позволяющий рассчитать эффективность генерации третьей гармоники в заданном направлении в заданной поляризации. С его помощью получены спектры эффективности генерации структуры для разных значений характеризующего ей параметра — радиуса отверстий в элементарной ячейке струкутры. Определено значение радиуса, при котором достигается максимальное значение эффективности генерации. 

Также проведено дополнительное исследование диаграмм направленности эффективности генерации третьей гармоники при некоторых значениях параметров. 

Проведенные расчёты показывают перспективность использования подобной структуры в качестве оптического элемента со значительной величиной нелинейности.