Натаров Д. М. Плазмонні та ґраткові моди в розсіянні, поглинанні та випромінюванні світлових хвиль скінченними решітками з нанониток

Об’єкт - явища розсіяння та поглинання плоских електромагнітних хвиль скінченними періодичними решітками з круглих матеріальних нанониток, а також випромінювання електромагнітних хвиль відкритими активними резонаторами на основі нанониток та решіток з них. Мета дослідження - вивчення особливостей та закономірностей розсіяння плоских електромагнітних хвиль скінченними решітками з діелектричних або срібних нанониток кругового перерізу в оптичному діапазоні, вивчення власних мод нанолазерів на основі срібної нанонитки та нанотрубки з активними оболонкою та сердечником та на основі решіток зі скінченного числа квантових та срібних, з активною оболонкою, нанониток. Аналіз проводиться за допомогою граничних задач для гармонічних лінійних рівнянь Максвелла, які зводяться до матричних рівнянь Фредгольма другого роду, що дозволяє отримати результат з заданою точністю. В роботі вивчаються ґраткові резонанси в задачі розсіяння, а також ґраткові моди в лазерній задачі на власні значення, які відповідають комплексним полюсам функції поля періодичної структури. Демонструється посилення ефектів, пов’язаних з періодичністю, при збільшенні числа періодів в решітці, а також порівнюються скінченні та нескінченні решітки з нанониток. Для одиночних срібних нанониток та решіток з них вивчаються також плазмонні резонанси в задачі розсіяння та плазмонні моди нанолазерів на основі срібної нанонитки та нанотрубки з активними зонами. Проводиться класифікація лазерних мод, аналізуються їхні ближні поля і залежності порогів самозбудження та довжин хвиль від параметрів нанолазера.