Details

Данная работа посвящена исследованию фотонных свойств диэлектрического кольцевого резонатора, в частности спектров сечения рассеяния и амплитуды электрического поля на оси кольца при изменении параметра высоты кольца. Предметом исследования являются фотонные моды диэлектрического кольцевого резонатора, их спектральные параметры: частота, добротность, а также сечение рассеяния и электрическое поле, создаваемые в результате рассеяния света. Цель —численное исследование фотонных резонансов при изменении геометрии резонатора, а также анализ полученных карт сечения рассеяния и амплитуды электрического поля на оси кольцевого резонатора. Методологическая основа работы включает численное моделирование в среде COMSOL Multiphysics спектров сечения рассеяния и амплитуды электрического полня на оси кольца, а также аналитическую обработку данных с помощью собственных мод для интерпретации спектров. Основные результаты: 1. Проинтерпретированы спектры сечения рассеяния и амплитуды электрического поля на оси кольцевого резонатора. 2. Подтверждение линейного смещения фотонных мод кольцевого резонатора в высокочастотную область при варьировании параметра высоты. 3. Обнаружено усиление амплитуды электрического поля на оси кольцевого резонатора в исследованных диапазонах параметров почти в 6-8 раз относительно падающего поля, а также что с уменьшением высоты резонатора и увеличением отверстия наблюдается общее снижение максимума поля на оси кольца. 4. Подтверждено, что увеличение амплитуды электрического поля на оси кольца соответствует возбуждаемым собственным модам кольца с азимутальным числом m = 1. Полученные результаты могут быть полезны в области фотоники, сенсорики, оптических коммуникациях и вычислениях.

This work is devoted to the study of the photonic properties of a dielectric ring resonator, in particular, the spectra of the scattering cross-section and the amplitude of the electric field on the axis of the ring when the ring height parameter changes. The subject of the study is the photonic modes of a dielectric ring resonator, their spectral parameters: frequency, Q-factor, as well as the scattering cross-section and electric field created as a result of light scattering. The aim is to numerically study photon resonances when changing the geometry of the resonator, as well as to analyze the obtained maps of the scattering cross—section and the amplitude of the electric field on the axis of the annular resonator. The methodological basis of the work includes numerical modeling in the COMSOL Multiphysics environment of the spectra of the scattering cross section and the amplitude of the electric field on the axis of the ring, as well as analytical data processing using proprietary modes for interpreting the spectra. Main results: 1. The spectra of the scattering cross section and the amplitude of the electric field on the axis of the annular resonator are interpreted. 2. Confirmation of the linear displacement of the photonic modes of the annular resonator into the high-frequency region when the height parameter is varied. 3. An increase in the amplitude of the electric field on the axis of the annular resonator was found in the studied parameter ranges by almost 6-8 times relative to the incident field, and also that with a decrease in the height of the resonator and an increase in the opening, a general decrease in the maximum field on the axis of the ring is observed. 4. It is confirmed that an increase in the amplitude of the electric field on the axis of the ring corresponds to the excited eigenmodes of the ring with an azimuthal number m = 1. The results obtained can be useful in the field of photonics, sensors, optical communications and computing.

• РЕФЕРАТ
• ABSTRACT
• ВВЕДЕНИЕ
• 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
• 2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
• 3. МЕТОДЫ
• 4. РЕЗУЛЬТАТЫ
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ