Оптика одномерных периодических структур

Лекціий: 34 час

Практических занятий: ---

Самостоятельная работа: 7 час

2 курс магистров (3 семестр)
Преподаватели: 
Программа курса: 

Вступление. 

Одномерные периодические среды.

Методы построения решений волнового уравнения в одномерных периодических структурах.

Метод Флоке—Блоха. Метод интегрального уравнения. Борновское приближение - многоволновая диффракция Рамана—Натта. Двоволновая динамическая теория диффракции - диффракция Брэгга.

Теория связанных волн. Связь динамической теории дифракции с теорией связанных волн и условия применимости последней.

Модиифицированная теория связанных волн. Применение модифицированной теории связанных волн в почти периодических и нелинейных периодических средах.

Фотонные кристаллы. 

Закон дисперсии и зонная структура одномерных фотонных кристаллов. Распространение света в фотонных кристаллах: методы матриц распространения и эффективной среды для расчета отражения и пропускания света ограниченными кристаллами.

Периодические волноводы.

Моды диэлектрического волновода. Теория связанных мод волновода. Решения  для связанных мод в периодическом волноводе.

Фоторефрактивные кристаллы. 

Фоторефрактивная нелинейная оптика. Электрооптические эффекты. Фоторефрактивный эффект. Зонная транспортная модель. Поле пространственного заряда. Стационарные решения. Объемные фоторефрактивные решетки. Временная эволюция поля пространственного заряда.

Фотовольтаический эффект и модификация уравнений для поля пространственного заряда.

Двоволновое оптическое взаимодействие когерентных лазерных пучков на фоторефрактивной гратке. Вырожденное и невырожденное взаимодействие. Система  связанных волн и ее решения. Приближения медленно меняющихся амплитуд и постоянной амплитуды накачки.

Четыреволновое оптическое взаимодействие когерентных лазерных пучков на фоторефрактивной гратке. 

Контроль знаний: 

Экзамен

Литература: 

Основная

1. С.Ю. Карпов, С.Н. Столяров. Распространение и преобразование волн в средах с одномерной периодичностью. УФН, т.163, с.63-89, 1993.

2. J.D. Joannopoulos, R.D. Meade, and J.N. Winn. Photonic Crystals:Molding the Flow of Light. Princeton: Princeton University Press, 1995.

3. A. Ярив, П. Юх. Оптические волны в кристаллах.- М., Мир, 1987.

4. P. Yeh. Introduction to photorefractive nonlinear optics. Wiley, New York, 1993.

Дополнительная

1. Photorefractive Optics. Materials, Properties, and Applications. Ed. F.Yu and S.Yin, Academic Press, 2000.

2. Photorefractive Materials and their Applications 1. Basic Effects.- Springer, 2006.

3. J. Frejlich. Photorefractive Materials. Fundamental Concepts, Holographic Recording and Materials Characterization. - Wiley, New Jerse, 2007.