Особенности дифракции света на периодической структуре с пространственной аподизацией / Projective Relations of Continuity for Ladder Type Wave-Guided Structures with Account of Singularities on the Edges

Петров Н.И. / Petrov, N.I.
Научно-технологический центр уникального при- боростроения РАН / RUS Научно-технологический центр уникального при- боростроения РАН
Пустовойт В.И. / Pustovoit, V.I.
Научно-технологический центр уникального при- боростроения РАН / RUS Научно-технологический центр уникального при- боростроения РАН
Выпуск в базе РИНЦ
Петров Н.И., Пустовойт В.И. Особенности дифракции света на периодической структуре с пространственной аподизацией // Физические основы приборостроения. 2017. Т. 6. № 4(26). С. 82–93. DOI: 10.25210/jfop-1704-082093
Petrov, N.I., Pustovoit, V.I. Projective Relations of Continuity for Ladder Type Wave-Guided Structures with Account of Singularities on the Edges // Physical Bases of Instrumentation. 2017. Vol. 6. No. 4(26). P. 82–93. DOI: 10.25210/jfop-1704-082093

Аннотация: Проведен теоретический анализ дифракции света на периодической структуре с использованием как точ- ных аналитических решений уравнений, так и числен- ных компьютерных расчетов. Изучено влияние раз- личных функций аподизации на дифракционные кри- вые отражения и проведен их сравнительный анализ. Найдены оптимальные функции аподизации, при которых достигается полное устранение побочных осцилляций и значительное подавление “хвостов” кривой дифракционного отражения. Определены пре- дельные значения отражательной способности сред с периодическим изменением диэлектрической прони- цаемости. Исследовано влияние поглощения света в кристалле на спектральные кривые отражения и про- пускания. Полученные результаты представляют практический интерес и могут быть использованы при разработке новых дифракционных акустооптиче- ских фильтров и АО спектрометров.
Abstract: Theoretical analysis of light diffraction on a periodic structure by using exact analytical solutions of the equations and numerical computer calculations has been conducted. The influence of different apodization functions on diffraction curves of reflection is studied and their comparative analysis is performed. Complete elimination of oscillating sidelobes and a significant suppression of the “tails” of a diffraction reflection curve are achieved for the specific functions of spatial apodization. The maximum values of the reflectivity of the medium with periodic dielectric permittivity are determined. The influence of light absorption in the crystal on the spectral curves of reflection and transmission is investigated. The results are of practical interest and can be used in the development of new diffraction acousto-optical filters and AO spectrometers.
Ключевые слова: периодическая струк- тура, спектральные кривые отражения и пропуска- ния, поглощение света в кристалле, пространствен- ная аподизация, резонатор Фабри-Перо, добротность резонатора, акустооптический фильтр, спектраль- ное разрешение, diffraction, periodic structure, the spectral curves of reflection and transmission, absorption of light in the crystal, spatial apodization, Fabry-Perot resonator, the quality factor of the resonator, acousto-optic filter, периодическая струк- тура

Литература / References
  1. Ярив А., Юх П. Оптические волны в кристаллах. М.: Мир, 1987.
  2. Гуляев Ю. В., Плесский В. П. Распространение поверхностных акустических волн в периодических структурах // УФН. 1989. Т. 157. № 1. С. 85-127.
  3. Morgan, D.P. A history of surface acoustic devices // J. High Speed Electronics and Systems. 2000. Vol. 10. No. 3. P. 553-602.
  4. Ананьев Е. Г., Пустовойт В. И. Коллинеарная дифракция света на усиливающейся звуковой волне // ФТТ. 1987. № 29. С. 1214-1217.
  5. Yao, S.K., Tsai, C.S. Acoustooptic Bragg-diffraction with application to ultrahigh data rate laser communication systems, Applied Optics, 16, 3032-3060 (1977).
  6. Кравченко В. Ф., Пустовойт В. И. О дифракции волн на аподизованной периодической структуре // ДАН. 2003. Т. 391. С. 749-753.
  7. Афанасьев А. М., Пустовойт В. И. О дифракции волн на периодической структуре с произвольным пространственным изменением свойств среды // ДАН. 2003. Т. 392. С. 332-335.
  8. Афанасьев А. М., Чуев М. А., Медведев П. Г., Пустовойт В. И. О предельной разрешающей способности аподизированных дифракционных фильтров // Микросистемная техника. 2004. № 4. С. 17-20.
  9. Афанасьев А. М., Гуляев Ю. В., Пустовойт В. И. Деструктивная макроинтерференция как метод повышения спектрального разрешения дифракционных фильтров // Радиотехника и электроника. 2004. Т. 49. № 12. С. 1526-1531.
  10. Пустовойт В. И. Коллинеарная дифракция света на неоднородной звуковой волне // ДАН. 1999. Т. 365. С. 39-43.
  11. Брагинский В. Б. Отрочество экспериментальной физики, УФН. 2003. Т. 173. С. 89-96; Развитие методов квантовых измерений // УФН. 2005. Т. 175. С. 621-627.
  12. Glebov, L.B., Lumeau, J., Mokhov, S., Smirnov, V., and Zeldovich, B.Ya. Reflection of light by composite volume holograms: Fresnel corrections and Fabry-Perot spectral filtering // J. Opt. Soc. Am. A 25. 2008. P. 751-764.
  13. Иогансен Л. В. Резонансная дифракция волн в слоисто-неоднородных средах, ЖЭТФ, 40, 1838-1843, 1961.
  14. Petrov, N.I. Frustrated-total-internal-reflection-based thin-film color separator // Optics Letters. 2007. Vol. 32. No. 18. P. 2744-2746.
  15. Пустовойт В. И. О непосредственном обнаружении гравитационных волн // УФН. 2016. Т. 186. № 10. С. 1133-1152.
  16. Gertsenshtein, M.E., Pustovoit, V.I. On the detection of low frequency gravitational waves // Sov. Phys. JETP. 1963. Vol. 16. No. 2. P. 433-435.
  17. Пустовойт В. И. Акустооптические свойства метаматериалов // Квантовая электроника. 2016. Т. 46. № 2. С. 155-158.