Автореферат (1102883), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Исследовано распространение импульсов с квадратичной модуляциейфазы в фотонном кристалле в геометрии Лауэ. Экспериментально обнаружено селективное сжатие импульсов: при положительном чирпеборрмановский импульс уширяется, а антиборрманновский сжимается, при отрицательном чирпе наблюдается обратная зависимость.4. Показано, что для достаточно малой длительности импульсов (35 фс)рассмотрение динамической дифракции неудовлетворительно описывается в рамках существующей аналитической теории, поскольку нарушается применимость двухволнового приближения.5. Результаты численного расчета по методу FDTD находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными.В Заключении подведены итоги диссертационной работы и сформулированы основные результаты работы. Основные результаты, полученные вработе, состоят в следующем:1.
Усовершенствован метод изготовления одномерных фотонных кристаллов на основе пористого кремния и пористого кварца, структуракоторых насчитывает до 5000 слоев, с контрастом показателя преломления соседних слоёв более 0.4 (для пористого кремния) и более 0.2(для пористого кварца). Методами структурного анализа и оптической спектроскопии показано, что изготовленная структура сохраняет пространственную периодичность и неизменность свойств каждогоиз двух типов чередующихся слоев на всей глубине структуры (около400 мкм).2. Экспериментальнообнаруженэффектдифракционноиндуцированного временного деления фемтосекундных лазерныхимпульсов в многослойных фотонных кристаллах при динамической16брэгговской дифракции в геометрии Лауэ.
Показано, что для фотонных кристаллов из пористого кварца эффект дифракционногоделения импульсов оптически линеен, время деления импульсовпропорционально длине оптического пути в структуре. Интервалмежду импульсами на выходе из фотонного кристалла толщинойдва миллиметра достигает 0.6 пс, что соответствует результатаманалитических расчетов и численного моделирования.3. Обнаружена зависимость эффекта временного деления лазерных импульсов в фотонных кристаллах от поляризации исходного импульса.Показано, что для фотонных кристаллов на основе пористого кварцавремя деления в случае p-поляризации превосходит в 1.6 раза времяделения для s-поляризации.4. Эффект временного деления лазерных импульсов при динамической дифракции в геометрии Лауэ исследован в одномерных фотонных кристаллах с двулучепреломлением материала слоёв (пористого кварца).
Показано, что в случае анизотропного одноосного материала слоёв различие времен деления импульсов для p- и sполяризаций определяется как двулучепреломлением материала слоёв, так и структурной анизотропией фотонного кристалла. Выделенывклады каждого из перечисленных эффектов.5. Исследовано распространение фемтосекундных импульсов с квадратичной модуляцией фазы в одномерном фотонном кристалле в геометрии Лауэ.
Экспериментально обнаружено селективное сжатие импульсов при эффекте временного деления: при положительном чирпепервый импульс в паре разделившихся уширяется во времени, второйимпульс сжимается, при отрицательном чирпе наблюдается обратнаязависимость. Измерена зависимость ширины разделившихся импульсов от величины чирпа исходного импульса.6. Методом конечных разностей во временной области проведено численное моделирование эффектов распространения лазерного излучения при брэгговской дифракции в геометрии Лауэ в фотонных кристаллах с параметрами, соответствующими экспериментально исследованным образцам.
Получено хорошее согласие результатов расчетов с экспериментальными данными. Показано, что существующаяна данный момент теория динамической дифракции импульсов в фотонных кристаллах выходит за границы своей применимости при рассмотрении достижимых в эксперименте достаточно коротких импульсов.17Публикации по теме диссертации в журналах[1] Svyakhovskiy S. E., Kompanets V. O., Maydykovskiy A. I., Murzina T. V.,Chekalin S. V., Skorynin A. A., Bushuev V. A., Mantsyzov B. I. Observation of the temporal bragg-diffraction-induced laser-pulse splitting in a linear photonic crystal // Physical Review A.
— 2012. — Vol. 86. — P. 013843.[2] Svyakhovskiy S. E., Maydykovsky A. I., Murzina T. V. Mesoporous silicon photonic structures with thousands of periods // Journal of AppliedPhysics. — 2012. — Vol. 112, no. 1. — P. 013106.[3] Svyakhovskiy S.E., Skorynin A.A., Bushuev V.A., Chekalin S.V., Kompanets V.O., Maydykovskiy A.I., Murzina T.V., Novikov V.B., Mantsyzov B.I.
Polarization effects in diffraction-induced pulse splitting in onedimensional photonic crystals // Journal of the Optical Society of AmericaB: Optical Physics. — 2013. — Vol. 30, no. 5. — Pp. 1261–1269.Основные публикации по теме диссертации всборниках и трудах конференций[4] Svyakhovskiy S.
E., Maydykovskiy A. I, Novikov V. B., Kompanets V. O.,Chekalin S. V., Skorynin A. A., Bushuev V. A., Mantsyzov B. I., Murzina T. V. Selective compression of femtosecond laser pulses in a linearphotonic crystal // Frontiers in Optics (FiO)/Laser Science (LS). — Washington, DC: Optical Society of America, 2013. — P. FTu3A.21.[5] Svyakhovskiy S.
E., Skorynin A. A., Bushuev V. A., Maydykovskiy A. I.,Murzina T. V., Novikov V. B., Mantsyzov B. I. Polarization and nonlineareffects in diffraction-induced laser pulse splitting in photonic crystals //ICONO/LAT 2013. — Moscow: 2013. — P. IThH2.[6] Svyakhovskiy S. E., Skorynin A. A., Bushuev V. A., Chekalin S. V., Kompanets V. O., Maydykovskiy A.
I., Murzina T. V., Novikov V. B., Mantsyzov B. I. Polarization and nonlinear effects in diffraction-induced laserpulse splitting in one-dimensional photonic crystals // CLEO Europe. —Munich: 2013. — Pp. CK–P.21 MON.[7] Svyakhovskiy S. E., Maydykovskiy A. I, Novikov V. B., Kompanets V. O.,Chekalin S. V., Skorynin A. A., Bushuev V. A., Mantsyzov B. I., Murzina T. V. Experimental studies of laue diffraction in photonic crystals //Lomonosovskie Chteniya 2013. — Moscow: 2013.[8] Svyakhovskiy S. E., Maydykovskiy A.
I, Novikov V. B., Kompanets V. O.,Chekalin S. V., Skorynin A. A., Bushuev V. A., Mantsyzov B. I., Murzina T. V. Bragg diffraction-induced splitting of femtosecond laser pulses18in a photonic crystal // Frontiers in Optics (FiO)/Laser Science (LS). —Washington, DC: Optical Society of America, 2012. — P. FTh1A.5.[9] Svyakhovskiy S. E., Maydykovskiy A. I, Novikov V. B., Kompanets V. O.,Chekalin S. V., Skorynin A. A., Bushuev V. A., Mantsyzov B.
I., Murzina T. V. Diffraction-induced laser pulse splitting in photonic crystals: polarization properties, selective compression and self-focusing // 50 yearsof Nonlinear Optics Symposium. — Barcelona: 2012. — P. TP.SE.[10] Svyakhovskiy S. E., Maydykovskiy A. I, Novikov V. B., Kompanets V. O.,Chekalin S. V., Skorynin A.
A., Bushuev V. A., Mantsyzov B. I., Murzina T. V. Temporal bragg diffraction-induced laser pulse splitting in a linear photonic crystal // 15th international conference “Laser optics 2012”. —Saint-Petersburg: 2012.[11] Свяховский С. Е., Майдыковский А. И., Новиков В. Б.,Скорынин А. А., Бушуев В. А., Мурзина Т. В., Манцызов Б. И.Экспериментальное обнаружение дифракционно-индуцированноговременного деления фемтосекундных лазерных импульсов водномерном фотонном кристалле // Cеминар «Волновые явления внеоднородных средах – Волны 2012». — физический факультет МГУ,2012.[12] Svyakhovskiy S. E., Maydykovskiy A.
I., Aktsipetrov O. A. Pendellösungeffect in one-dimensional porous silicon photonic crystals // Frontiers inOptics (FiO)/Laser Science (LS). — Washington, DC: Optical Society ofAmerica, 2011.[13] Svyakhovskiy S. E., Maydykovskiy A. I., Aktsipetrov O. A. Experimental observation and numerical simulation of the laue diffraction inone-dimensional photonic crystals. // Nanophotonic Materials VII. —Vol.
7755. — SPIE, 2010.Список цитированной литературы[14] Yablonovitch E. Inhibited spontaneous emission in solid-state physics andelectronics // Phys. Rev. Lett. — 1987. — Vol. 58. — Pp. 2059–2062.[15] Merzlikin A. M., Vinogradov A. P., Inoue M., Khanikaev A.















