Гур'єв І. В. Оптичні властивості широкосмугових спектральних фільтрів на основі фотонних кристалів в диспергуючих та нелінійних середовищах

Об'єкт дослідження: просторово-обмежені фотонні кристали для керованої спектральної фільтрації оптичного випромінювання. Мета: розв'язання задачі щодо встановлення фізичних закономірностей впливу параметрів фотонних кристалів на оптичні властивості широкосмугових спектральних фільтрів на їх основі. Результати, новизна: Уперше встановлено вплив матеріальної дисперсії матеріалу на величини власних частот двомірного ФК. Показано, що похибка розрахунку власних частот без врахування матеріальної дисперсії може становити більш ніж 5%. Уперше встановлено взаємозв'язок між фотонною густиною станів та спектрами пропускання двомірних фотонних кристалів. Розраховано карти фотонної густини станів, що дало можливість підвищити точність визначення параметрів широкосмугових оптичних фільтрів на основі ФК. Уперше встановлено вплив наявності поперечного оптичного обмеження на спектральні характеристики широкосмугового спектрального фільтру на основі фотонного кристалу, а також дано рекомендації щодо вибору оптимальної конфігурації хвилеводних каналів. Одержано параметри широкосмугових фільтрів на основі ФК, які дають можливість проводити демультиплексування УКІ на телекомунікаційних довжинах хвиль. З використанням одержаних експериментальних даних вперше розраховано спектральні та передатні характеристики ФК на основі спиртових розчинів рідких кристалів, що мають насичувану Керівську нелінійність, а також показано необхідність врахування розподілу поля в межах одного елемента нелінійного ФК під час розрахунку його спектральних характеристик. Одержано умови обмеження оптичної потужності в таких середовищах. Галузь використання: оптика, лазерна фізика