• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 1028-821X (Online)
ISSN 2415-3400 (Print)

СИСТЕМА ДВУХ ЭКРАНОВ С КРУГЛЫМИ ЗАПРЕДЕЛЬНЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ КАК КВАЗИОПТИЧЕСКИЙ ПОЛЯРИЗАТОР

Перов, АО, Кириленко, АА, Деркач, ВН, Салогуб, АН
Organization: 

Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
12, ул. Ак. Проскуры, Харьков, 61085, Украина
E-mail: perov@ire.kharkov.ua

https://doi.org/10.15407/rej2015.03.003
Язык: русский
Аннотация: 

Вращение плоскости поляризации обычно возникает в структурах, обладающих оптической активностью, эффектом Фарадея, а также в жидких кристаллах. В последнее время активно проводятся исследования, направленные на создание искусственных сред (метаматериалов) с подобными свойствами. В данной работе показано, что структура, состоящая из двух экранов с круглыми запредельными отверстиями, в случае определенной пространственной симметрии ее периодической ячейки может обладать свойствами вращения плоскости поляризации падающей на нее волны. Проведено теоретическое и экспериментальное исследование свойств «фишнет»-метаматериала на основе такой структуры. Объяснение возникающих явлений проведено с помощью метода обобщенных матриц рассеяния и учета особенностей пространственных распределений полей собственных колебаний, обусловленных симметрией рассматриваемой системы экранов. Показано, что существует несколько пространственных типов колебаний, возбуждение которых приводит к вращению плоскости поляризации падающего излучения при прохождении через рассматриваемую систему экранов. Проведены численные эксперименты, которые показывают, что вращением плоскости поляризации можно управлять, изменяя структуру периодической ячейки. При этом вращения плоскости поляризации на заданные углы можно добиться даже на достаточно малых расстояниях между экранами.

Ключевые слова: вращение плоскости поляризации, киральные структуры, метаматериалы

Статья поступила  02.07.2015 г.
УДК 537.862 
Radiofiz. elektron. 2015, 20(3): 3-10
Полный текст (PDF)

References: 
  1. Munk B. A. Frequency Selective Surfaces. Theory and Design / B. A. Munk. – N. Y.: Wiley, 2000. – 440 p.
  2. Wu T. K. Frequency Selective Surface and Grid Array / T. K. Wu. – N. Y: Wiley, 1995. – 331 p.
  3. Extraordinary optical transmission through sub-wavelength hole arrays / T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi et al. // Nature. – 1998. – 391, Iss. 6668. – P. 667–669.
  4. Strong polarization in the optical transmission through elliptical nanohole arrays / R. Gordon, A. G. Brolo, A. McKinnon et al. // Phys. Rev. Lett. – 2004. – 92, N 3. –037401(4 p.).
  5. Polarization selection with stacked hole array metamaterial / M. Beruete, M. Navarro-Cía, M. Sorolla, I. Campillo // J. Appl. Phys. – 2008. – 103, Iss. 5. – 053102(4 p.).
  6. Subwavelength polarization rotators via double-layer metal hole arrays / X. Xiao, Y. Li, B. Hou et al. // Opt. Lett. – 2012. – 37, N 17. – P. 3594–3596.
  7. Asymmetric fishnet metamaterials with strong optical activity / Y. L. Zhang, W. Jin, X. Z. Dong et al. // Opt. Express. – 2012. – 20, N 10. – P. 10776–10787.
  8. Conjugated gammadion chiral metamaterial with uniaxial optical activity and negative refractive index / R. Zhao, L. Zhang, J. Zhou et al. // Phys. Rev. B. – 2011. – 83, Iss. 3. – 035105(4 p.).
  9. Chiral metamaterials with negative refractive index based on four “U” split ring resonators / Z. Li, R. Zhao, T. Koschny et al. // Appl. Phys. Lett. – 2010. – 97, Iss. 8. – 081901(3 p.)
  10. On the Miniaturization of Semiplanar Chiral Metamaterial Structures / D. Zarifi, M. Soleimani, V. Nayyeri, J. Rashed-Mohassel // IEEE Trans. on Anten. and Prop. – 2012. – 60, N 12. – P. 5768–5776.
  11. Kirilenko A. A. The influence of perturbations of a screen with below-cutoff holes on the enhanced transmission resonance response / A. A. Kirilenko, A. O. Perov, N. G. Don // 39th Europ. Microwave Conf. (EuMC): proc. – Rome, 2009. – P. 822–825.
  12. Reed J. A. Frequency-selective surfaces with multiple apertures within a periodic cell / J. A. Reed, D. M. Byrne // J. Opt. Soc. Am. A. – 1998. – 15, N 3. – P. 660–668.
  13. Natural oscillations providing 90 polarization plane rotation by planar chiral double-slot irises / A. A. Kirilenko, N. G. Kolmakova, A. O. Perov et al. // Radioelectronics and Communications Systems. – 2014. – 57, N 12. – P. 521–530.
  14. Mackay A. Proof of polarization independence and nonexistence of crosspolar terms for targets presenting with special reference to (n > 2) rotational symmetry frequency-selective surfaces / A. Mackay // Electronics Lett. – 1989. – 25, N 24. – P. 1624–1625.
  15. Cornwell J. F. Group Theory in Physics: An Introduction / J. F. Cornwell. – San Diego: Academic Press, 1997. – 349 p.