Влияние диэлектрической постоянной кристаллической решетки проводящей среды на резонансное взаимодействие электромагнитных волн в структуре дефектный фотонный кристалл–проводник

Abstract

В данной работе на основе численного решения дисперсионного уравнения исследовано резонансное взаимодействие плазменных и дефектных TM-электромагнитных волн в одномерном дефектном диэлектрическом фотонном кристалле, граничащим с твердотельной плазмоподобной средой. Изучены дисперсионные и энергетические свойства плазменных и дефектных волн в зависимости от величины диэлектрической постоянной кристаллической решетки твердотельной плазмоподобной среды. Найдено, что эффект резонансного взаимодействия плазменных и дефектных волн сильно зависит от типа твердотельной плазмоподобной среды. Установлено, что наилучшим образом эффект резонансного взаимодействия плазменных и дефектных волн проявляется в том случае, когда дефектный фотонный кристалл граничит с полупроводниковой плазмой. Показано, что эффект резонансного взаимодействия плазменных и дефектных волн исчезает, если дефектный фотонный кристалл граничит с металлом.

У даній роботі на основі числового розв’язку дисперсійного рівняння досліджено резонансну взаємодію плазмових і дефектних TM-електромагнітних хвиль в одновимірному дефектному діелектричному фотонному кристалі, що межує з твердотільним плазмоподібним середовищем. Вивчено дисперсійні й енергетичні властивості плазмових й дефектних хвиль у залежності від величини діелектричної сталої кристалічних ґрат твердотільного плазмоподібного середовища. Знайдено, що ефект резонансної взаємодії плазмових і дефектних хвиль значно залежить від типу твердотільного плазмоподібного середовища. Встановлено, що найкращим чином ефект резонансної взаємодії плазмових і дефектних хвиль проявляється в тому випадку, коли дефектний фотонний кристал межує з напівпровідниковим середовищем. Показано, що ефект резонансної взаємодії плазмових і дефектних хвиль зникає, якщо дефектний фотонний кристал межує з металом.

In this paper, the resonance interaction of plasma and defective TM-electromagnetic waves in a one-dimensional defect dielectric photonic crystal, bordering on the solid-state plasma-like medium, is studied on the basis of the numerical solution of the dispersion equation. The dispersive and energy properties of plasma and defective waves are investigated in accordance with the dielectric constant of the crystal lattice of the solid-state plasma-like medium. It is found that the resonance interaction of plasma and defective waves depends strongly on the type of solid-state plasma-like media. It is established that the effect of resonance interaction between the plasma and the defective waves takes place when the defective photonic crystal borders on the semiconductor plasma. It is shown that the resonance interaction of plasma and defective waves disappears in the case when the defective photonic crystal borders on metal.