Isklyuchitel'nye tochki v trimerakh dielektricheskikh tsilindrov

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

При помощи теории многоволнового рассеяния исследованы собственные моды в тримере из бесконечных цилиндров в форме равностороннего и равнобедренных треугольников. Получены уравнения на собственные частоты исключительных точек, в которых происходит вырождение собственных частот и собственных векторов. Симметрия равнобедренного треугольника обуславливает отделение мод, антисимметричных вдоль направления основания. В случае, когда треугольник равносторонний, моды распадаются на симметричные и дважды вырожденные вращательные моды. Обнаружено, что затухающие симметричные моды в тримере имеют большую добротность по сравнению с димером, что имеет значение для практических применений эффектов на основе исключительных точек. Также было исследовано поведение комплексных собственных частот в тримере в форме равнобедренного треугольника в зависимости от соотношения длин основания и боковой стороны. В точке, соответствующей равностороннему треугольнику, добротность симметричных мод имеет локальный максимум, а антисимметричных – локальный минимум.

About the authors

A. A. Dmitriev

университет ИТМО

Email: alexey.dmitriev@metalab.ifmo.ru
С.-Петербург, Россия

K. V. Baryshnikova

университет ИТМО

С.-Петербург, Россия

M. V. Rybin

университет ИТМО; Физико-технический институт им. Иоффе РАН

С.-Петербург, Россия; С.-Петербург, Россия

References

  1. R. El-Ganainy, K. G. Makris, M. Khajavikhan, Z. H. Musslimani, S. Rotter, and D. N. Christodoulides, Nat. Phys. 14, 11 (2018).
  2. L. Feng, R. El-Ganainy, and L. Ge, Nat. Photon. 11, 752 (2017).
  3. M.-A. Miri and A. Al`u, Science 363, eaar7709 (2019).
  4. S. K. Ozdemir, S. Rotter, F. Nori, and L. Yang, Nat. Mater. 18, 783 (2019).
  5. Z. Lin, H. Ramezani, T. Eichelkraut, T. Kottos, H. Cao, and D. N. Christodoulides, Phys. Rev. Lett. 106, 213901 (2011).
  6. L. Feng, X. Zhu, S. Yang, H. Zhu, P. Zhang, X. Yin, Y. Wang, and X. Zhang, Opt. Express 22, 1760 (2013).
  7. L. Feng, M. Ayache, J. Huang, Y.-L. Xu, M.-H. Lu, Y.-F. Chen, Y. Fainman, and A. Scherer, Science 333, 729 (2011).
  8. K. J. H. Peters and S. R. K. Rodriguez., Phys. Rev. Lett. 129, 013901 (2022).
  9. S. Y. Min, J. Y. Kim, S. Yu, S. G. Menabde, and M. S. Jang, Phys. Rev. Appl. 14, 054041 (2020).
  10. A. Abdrabou and Y. Y. Lu, JJ. Opt. Soc. Am. B 36, 1659 (2019).
  11. K. Pichugin, A. Sadreev, and E. Bulgakov, Photonics 8, 460 (2021).
  12. A. C. Valero, J. Phys. Conf. Ser. 2015, 012028 (2021).
  13. W. Yan, P. Lalanne, and M. Qiu, Phys. Rev. Lett. 125, 013901 (2020).
  14. E. Bulgakov, K. Pichugin, and A. Sadreev, Phys. Rev. A 104, 053507 (2021).
  15. A. C. Valero, V. Bobrovs, D. Redka, A. S. Shalin, and Y. Kivshar, arXiv preprint arXiv:2205.05735 (2022).
  16. A. Dmitriev and M. Rybin, AIP Conf. Proc. 2300, 020022 (2020).
  17. A. A. Dmitriev and M. V. Rybin, Phys. Rev. A 108, 013518 (2023).
  18. P. Lloyd and P. Smith, Adv. Phys. 21, 69 (1972).
  19. K. M. Leung and Y. Qiu, Phys. Rev. B 48, 7767 (1993).
  20. X. Wang, X.-G. Zhang, Q. Yu, and B. Harmon, Phys. Rev. B 47, 4161 (1993).
  21. D. Felbacq, G. Tayeb, and D. Maystre, J. Opt. Soc. Am. A 11, 2526 (1994).
  22. A. Moroz, J. Phys. Condens. Matter 6, 171 (1994).
  23. N. A. Nicorovici, R. C. McPhedran, and L. C. Botten, Physical Review E 52, 1135 (1995).
  24. G. Tayeb and S. Enoch., Journal of the Optical Society of America A 21, 1417 (2004).
  25. P. Markoˇs and V. Kuzmiak, Physical Review A 94, 033845 (2016).
  26. P. Markoˇs, Optics Communications 361, 65 (2016).
  27. A. Egel, L. Pattelli, G. Mazzamuto, D. S. Wiersma, and U. Lemmer, Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 199, 103 (2017).
  28. E. E. Maslova, M. F. Limonov, and M. V. Rybin, Optics Letters 43, 5516 (2018).
  29. A. A. Dmitriev and M. V. Rybin, Phys. Rev. A 99, 063837 (2019).
  30. A. A. Dmitriev and M. V. Rybin, Phys. Rev. A 103, 053514 (2021).
  31. H. M. Lai, P. T. Leung, and K. Young, Phys. Rev. A 41, 5199 (1990).
  32. C. C. Lam, P. T. Leung, and K. Young, J. Opt. Soc. Am. B 9, 1585 (1992).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Российская академия наук