Дифракция светового пучка на микроструктурном волокне
Сотский А.Б., Бельская О.А., Сотская Л.И.

Аннотация:

Методом, основанным на теореме Грина и теореме сложения цилиндрических функций Графа, получено решение двумерной задачи о поперечной дифракции светового пучка на микроструктурном волокне, образованном системой конечного числа параллельных цилиндров, заключённых в ограниченную оболочку. Показано, что данное решение может быть использовано для построения углового распределения интенсивности дальнего поля при дифракции на микроструктурном волокне трёхмерного пучка. Рассчитаны дифракционные поля, имеющие место при поперечном освещении микроструктурных волокон Гауссовыми пучками ТЕ- и ТМ-поляризации.

Ключевые слова :
дифракция света на микроструктурном волокне, цилиндрические функции, Гауссов пучок, дальнее поле.

Литература:

  1. Nguyen, H.C. New slant on photonic crystal fibers / H.C. Nguyen, P. Domachuk, B.J. Eggleton, M.J. Steel, M. Straub, M. Gu, M. Sumetsky // Opt. Express. – 2004. –V. 12(8). – P. 1530-1539.
  2. Magi, E.C. Tapered photonic crystal fibers / E.C. Magi, P. Steinvurzel, B.J. Eggleton // Opt. Express. – 2004. – V. 12(5). – P. 776-784.
  3. Magi, E.C. Transverse characterization of tapered photonic crystal fibers / E.C. Magi, P. Steinvurzel, B.J. Eggleton // J. Appl. Phys. – 2004. –V. 96(7). – P. 3976-3982.
  4. Domachuk, P. Transverse characterization of high air-fill fraction tapered photonic crystal fiber / P. Domachuk, A. Chapman, E. Magi, M.J. Steel, H.C. Nguyen, B.J. Eggleton // Appl. Opt. – 2005. – V. 44(19). – P. 3885-3892.
  5. Minkovich, V.P. Holey fiber tapers with resonance transmission for high-resolution refractive index sensing / V.P. Minkovich, J. Villatoro, D. Monzón-Hernández, A.B. Sotsky, L.I. Sotskaya // Opt. Express. – 2005. – V. 13(19). – P. 7609-7714.
  6. Minkovich, V.P. Modeling of holey fiber tapers with selective transmission for sensor applications / V.P. Minkovich, D. Monzon-Hernandez, J. Villatoro, A.B. Sotsky, L.I. Sotskaya // IEEE Journal of Lightwave Technology. – 2006. – V. 24(11). – P. 4319-4328.
  7. Brown, P.J.Photonic crystal-based fibers /P.J. Brown, S.H. Foulger// National Textile Center Annual Report. – 2005. – Project M02-CL06. – P. 1-10.
  8. Gauvreau, B. Color-changing and color-tunable photonic bandgap fiber textiles // B. Gauvreau, P.J. Brown, N. Guo, K. Schicker, K. Stoeffler, F. Boismenu, A. Ajji, R. Wingfield, C. Dubois, M. Skorobogatiy // Opt. Express. – 2008. – V. 16(20). – P. 15677-15693.
  9. Нестеренко, Д.В. Рассеяние света на диэлектрическом цилиндре, включающем двумерную решётку металлических наностержней / Д.В. Нестеренко, В.В. Котляр // Компьютерная оптика. – 2008. – Т. 32, № 1. – С. 23-28.
  10. Olaofe, G.O. Scattering by an arbitrary configuration of parallel circular cylinders / G.O. Olaofe // J. Opt. Soc. Am. – 1970. – V. 60(9). – P. 1233-1236.
  11. Felback, D. Scattering by a random set of parallel cylinders / D. Felbacq, G. Tayeb, D. Maystre // J. Opt. Soc. Am. – 1994. – V. 11(9). – P. 2526-2538.
  12. Lee, S.C. Optical extinction by closely spaced parallel cylinders inside a finite dielectric slab / S.C. Lee, Siu-Chun // J. Opt. Soc. Am A. – 2006. – V. 23(9). – P. 2219-2232.
  13. Frezza, F. Scattering by dielectric circular cylinders in a dielectric slab / F. Frezza, L. Pajewski, C. Ponti, G. Schettini, // J. Opt. Soc. Am A. – 2010. – V. 27(4). – P. 687-695.
  14. Pawliuk, P. Scattering from cylinders using the two-dimen­sional vector plane wave spectrum / P. Pawliuk, M. Yedlin // J. Opt. Soc. Am. A. – 2011. – V. 28(6). – P. 1177-1184.
  15. Yokota, M. Two-dimensional scattering of a plane wave from a periodic array of dielectric cylinders with arbitrary shape / M. Yokota, M. Sesay // J. Opt. Soc. Am. A. – 2008. – V. 25(7). – P. 1691-1696.
  16. She, S. Improved Dirichlet-to-Neumann map method for scattering by circular cylinders on a lattice / S. She, Y. Lu // J. Opt. Soc. Am. A. – 2012. – V. 29(9). – P. 1999-2004.
  17. Lee, S. Scattering by a radially stratified infinite cylinder buried in an absorbing half-space / S.C. Lee // J. Opt. Soc. Am A. – 2013. – V. 30(4). – P. 565-572.
  18. Boyer, P. Differential theory for anisotropic cylindrical objects with an arbitrary cross section / P. Boyer // J. Opt. Soc. Am. A. – 2013. – V. 30(4). – P. 596-603.
  19. Сотский, А.Б. Теория оптических волноводных элементов / А.Б. Сотский. – Могилёв: МГУ им. А.А. Кулешова, 2011. – 456 с.
  20. Маркузе, Д. Оптические волноводы / Д. Маркузе. – М.: Мир, 1974. – 576 с.
  21. Абрамовиц, М.Справочник по специальным функциям / М. Абрамовиц, И. Стиган. – М.: Наука, 1979. – 830 с.
  22. Иванов, Е.А. Дифракция электромагнитных волн на двух телах / Е.А. Иванов. – Минск: Наука и техника, 1968. – 584 с.

© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20