Анализ распространения, трансформации и рассеяния монохроматических электромагнитных волн в нерегулярных волноводах: в интегрально-оптическом волноводе со статистическими поверхностными неровностями и в оптических нановолокнах со случайной неровной поверхностью

 А.А. Егоров,¹ А.В. Ставцев,² Т.К. Чехлова,² А.Г. Тимакин,² В.И. Григорук,³
Ю.А. Гайдай,³ А.В. Коваленко,³ В.Н. Курашов³ 

¹ Института общей физики им. А.М. Прохорова Российской Академии Наук
² Российского университета дружбы народов
³ Киевский национальный университет им. Тараса Шевченко

Получена 9 сентября 2010 г.

 

Аннотация. В данной статье рассмотрены два случая, которые представляют большой интерес для теории и практики: случай интегрально-оптического волновода со статистическими неровностями поверхности и случай оптических нановолокон со случайными поверхностными неровностями. Кратко рассмотрены особенности приближенного решения векторной электродинамической задачи в первом случае и даны полезные оценки потерь из-за рассеяния. Приведены некоторые результаты исследования радиационных потерь в оптических нановолокнах в предположении Гауссовой статистики искаженной границы раздела стекло/воздух. В заключение мы отмечаем проблему синтеза оптического процессора или/и оптического датчика с высокими метрологическими параметрами с учетом проблемы рассеяния света в оптических волноводах с шероховатостью поверхности.
 

Ключевые слова: интегральная оптика, волоконная оптика, уравнения Максвелла, векторные электродинамические задачи, нерегулярные волноводы, многослойные волноводы, оптические нановолокна, граничные условия, моды волновода, статистические неоднородности, TE и TM моды, вытекающие моды, рассеяние в волноводе, радиационные потери, оптический датчик, численное моделирование.