Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Новотный и Хехт, Основы нанооптики

.pdf

Скачиваний:

691

Добавлен:

21.03.2016

Размер:

22 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 4647 / 4947 48 49 > Следующая >>>

в 2 Горизонтальный электрический диполь

463

	х:
Е:!,. = Hi1l94 J-L. - Jdkpe'kl'zo {~J,(kpp) [ [kpB2 + ik2.~:C2]e-'k2'Z+
у	1I'Е'ОЕ'I		Р
	О
	х:
Ез· = Si1l9'l--,- Jdk			e1(kl,ZO-kJ,z) {~J,(k					р) [k	р	В4 + ikЗzС4] -
у	411'Е'оЕ'1	Р			Р		р		р
	о
E 1:	11.		e'k111o	[	3	3ikl		2]		-
E 1:	= COH9--P(Z -		ZO) --	-	-	-	но	- k,		-
	411'Е'ОЕ'I		R~	Щ			но
					00
		-	СОН<РJ--Lж4 Jdkpetkl.(z+ZO)kpJ, (kpp) [ik'zB, - kpC,]. (B.l9)

1I'Е'оЕ'I

ос

Е2: = СОН9 -IL.4 Jdkpe'kl'zo {kpJ, (kpp)

[[ik2z B2 + kpC2]e-,k2. Z -

1I'Е'оЕ'1

Ез

= сон<p~ Jdk

е,(kl.zо-kз.z)k

J, (k

р) [ikЗzВ4+ k

С4].

411'Е'ОЕ'I

•

lUJIL,

e;k111o

(1 .)

Н'р = Нl1l9~(Z

- zo) щ

но - ~k,

+ Sill <рZ~~ж Jdkpe'kl'(z+ZO) {~J'(kpp)C, - ik,zJo(kpp)B,}.

Н2р = sin <р

[C2e-ik2.Z + Сзеik2'Z] -

Jdkpeikl'zO {~J,(kpp)

ZUJE'2J-L.

1I'Е'I

(В.21)

(В.22)

464	Прuл В. Прuложенuе В
	ос
НЗр = sinip ~:Э::'"	Jdkpei(kl.Zo-kз.Z) {~Jl(kpp)C4 + ikзzJо(k"Р)В4}.	(В 24)

	00
- COSipu.Jp,,,,	Jdk	р	eikl'(z+zo) {!J1(k	р	Р)СI +
41r		р	Р	р
	о

-Jo(kpp) [(ik2z B2 + kpC2) e-ik2•Z-

-(ik2zВз - k,,сз)е'Л2:Z]}. (В.26)

Нз",=СОSip~:Э::'" Jdkpe'(kl.ZO-kз.Z) {~Jl(kрР)С4-JО(kрр) [ikЗZВ4+kРС4]}. (В.27)

	00
H2z = _siniptWe4 2P,,,, Jdkpeikl.ZOkpJI(kpp) [B2e-ik2.Z + Взе//..2::].					(В 29)
1rel
	о
		00
нзz =	- sin ip tw4езр,,,, Jdkpe'(kl.ZO-kзzZ)kpJI (kpp)B4.				(В ЗО)
		1rel
		о
В.З. Определение коэффициентов Аз, В; и С;
Коэффициенты Aj , Bj и Cj		определяются условиями на границах раздела сред
Введем следующие обозначения:
I1	= E:2 k lz	- E:l k2z,	91 = J.t2 k lz	- р,1k2z ,
12	= E:2 k lz	+ E: 1k2z ,	92 = J.t2 k lz	+ P, lk2z ,	(В Зl)
1з	= Е:зk2Z	- Е:2kзz,	9з = J.tзk2Z	- J.l2kз:,	(В Зl)
1з	= Е:зk2Z	- Е:2kзz,	9з = J.tзk2Z	- J.l2kз:,
14 = Е:зk2z + Е:2kзz,			94 = J.tзk2z	+ JL2kзz,

в 3 Определение коэффициентов A j , Bj и Cj

465

с помощью которых можно записать искомые коэффициенты:

А1(kp )		kp	(/1/4 +/2/зе2ik2.d)
А1(kp )		= i --':(,....-----2-.k----'d:'-) ,
		kl.	/2/4 + /I/зе • 2.
А (k	р	) - .	2elkp /4
2	р	- z(/2/4 +Il/зе2ik2.d) ,

				kp			2·k	d)
В1(kp ) = i					(9194 +929зе •			2.
				--':(,....-----2-.k----'d:,-) ,
				k1z		9294	+919зе • 2.
в (k			) = i~				2J.tlkp 94	d)'
2		р		е2	(	9294	2·k
							+ 919зе ' 2.
В (k		р	) = i еl			2J.tl kр9зе2ik2.d
з				е2	(	9294	2·k	d)'
							+919зе •	2.
В (k	р	) = i~ 4J.t1J.t2 kрk2оеi(k2.-kз.)d
4			ез		(	9294	2·k	d) ,
							+ 919зе •	2.
СI (k,,) = 2k~ [(/4 + 1зе2.k2zd)(g4 + gзе2ik2zd)(СIl.L1 - c2J.t2) +
+ 4Сl/ll k~=,c2/L2 - СЗJ.tз)е2ik2zd] /				[(92g4 + glgзе2ik2.d)(/214 + 11 1зе2ik2zd)],

(В.32)

(В.33)

(В.34)

(В.35)

(В.36)

(В.37)

(В.38)

(В.39)

(В.40)

Сз(k,,) = 2k;'~ [13(94 + 9зе2~k2zd)(еIJ.t1	- c2J.t2)e2ik2Zd +
е2
+ 2/11 k2:f2(c2J.t2 - СЗJ.tз)е2'k2zd] /	[(g2g4 + glgзе2ik2.d)(/214 + 111зе2ik2zd)],	(В.42)
C4(h',,) = 4k;'k2z~el(k2z-AI.)(1 [сз(g4 + 9зе2ik2zd)(еIJ.t1 - c2J.t2) +
ез	[(g2g4 + glgзе2ik2zd)(/214 + 111зе2ik2zd)],
+ 111 (/2 - fIC 21A2;d)(c2J.t2 - сЗJ.tз)] /	[(g2g4 + glgзе2ik2zd)(/214 + 111зе2ik2zd)],	(В.43)

Чтобы оставаться на правильном листе поверхности Римана, квадратные корни вида

kjz=Jk;-k~, jE{1,2,3},

(В.44)

следует выбирать таким образом, чтобы Im(kjz ) > О.

30 Л HOBOTllblii, Б Хехт

466	Прил. В. Приложен.uе В

Интегрирование следует проводить численно, при этом нужно принимать во

внимание как осцилляторное поведение, так и особенности подынтегральных вы ражений. Рекомендуется разбить диапазон интегрирования на подынтервалы и рас

пространить путь интегрирования на комплексную kр-ПЛОСКОСТЬ. Для некоторых приложений удобно выразить функции Бесселя Jn через функции Ханкеля, которые

быстро сходятся в случае аргументов с мнимой частью. Надежным методом интегри рования является метод Гаусса-Кронрода.

Приложение Г

функция ГРИНА ДАЛЬНЕГО поля

в этом приложении мы установим асимптотическую форму функции Грина даль него поля для случая плоской слоистой среды. Пусть источник расположен в точке

го = (.со. Уо. zo) в верхнем полупространстве (z > О). Поле рассчитывается в точке

г= (J:. у. :::). расположенной в дальней зоне. т. е. т:» л. Оптические свойства верхнего

инижнего полупространств характеризуются постоянными E'l. JLl И Е'n. JLn соответ

ственно. Плоская слоистая среда между двумя полупространствами характеризуется обобщенными коэффициентами отражения и прохождения. Зададим систему коор

динат. расположив ее начало на верхней границе слоистой среды. направив ось z

перпендикулярно границе раздела. В этом случае Zo означает высоту источника

над верхним слоем. В верхнем полупространстве асимптотическая функция Грина

определяется уравнением

w2	[~	~	]	р..	(Г.1)
Е(г) = - 2 JL1	Go(r. го) + Gref(r. ro)

соС

где р. - энергетический момент диполя. расположенного в точке го. а Go и Gref -

первичная и отраженная части функции Грина. В нижнем полупространстве опреде-

.1 И1\1

(Г.2)

где Gtг - функция Грина прошедшего излучения. Асимптотические функции Грина

можно вывести. используя спектральное угловое представление в дальнем поле.

Первичная функция Грина в дальней зоне дается равенством

(Г.3)

Отраженная часть функции Грина в дальней зоне дается равенством

•(Г.4)

468	Прuл. г. Прuложенuе Г

где потенциалы выражаются через обобщенные коэффициенты отражения слоистой структуры следующим образом:

ф~l)	= rP(kp)	}
ф~2)	= -rР(kр)	, kp = kl~.	(Г.5)

ф~3) = r 8 (kp )

Прошедшая часть функции Грина в дальней зоне имеет вид

....	(	r,ro	) _	exp[zkn(r + бz/r)]		х
G tr		r,ro	-	4	7rr	х
					7rr

(Г 6)

Здесь потенциалы определяются через обобщенные коэффициенты прохождения сло истой структуры:

(Г.7)

где 8 - толщина слоистой структуры. Вертикальный диполь описывается ОДНИI\I

потенциалом ф(l) и приводит к росту р-поляризованного поля. С другой сторо

ны, горизонтальный диполь представлен потенциалами ф(2) и ф(3) и содержит

как В- так и P-ПОЛЯРИЗ0ванные компоненты. Координаты (х, у,;:;) можно выразить через сферические углы () и ф. При углах о: = 7r - () В области за критичеСКИll1 углом о:с = arcsin(nl/n2) поле экспоненциально зависит от высоты Zo источника над

границей раздела.

Предметный указатель

\2 113. 115

Атомов захват и управление 23

-оптимальный набор подгоночных пара-

	~IeTpOB 113	Бабине принцип 183
-	поведение вблизи минимума 113	Базисные функции 429, 432
-	разложение в ряд Тейлора 113	Баттерворза-Ван-Дюка эквивалентный
-	частные производные 113	электрический контур 226

;т-импульс 293	Безаберрационная оптическая система 66
	-	-, система 67
РI-контроллер 216	-	линза 65-68, 73, 78, 93
Р-по.lяризация 35	Безграничная среда 429
	Безызлучательная релаксация 318

S-поляризация 35

ТЕМ 60

Аббе. Эрнст 21 Абберация изображения в фокусе 87

-тороидальная 89

Абрагама-Лоренца формула 253 Абрагама-Минковского парадокс 37 Адиабатическое приближение 284 Акцептор 268 Ампера закон 37

Антибликовое покрытие 68

Антигруппировка фотонов 28, 298, 300 Антинормальное упорядочивание 410, 411

Апертура 22, 121, 123, 124

-возбуждение поверхностных плазмонов

359

-диаметр 128

-зонд 306, 359

-- апертурный 169, 177, 178, 180-182,

	184. 185, 187-189
- -	- изготовление 190, 192-195, 197-199
- -	возбуждение поверхностных плазмо-
	нов 362

-сканирующая оптическая микроскопия

ближнего поля 176

-субволновая. распределение поля 305

-эффективная 147

Аподизации функция 69, 78. 87 Астигматизм осевой 87 Атомная поляризуемость, полуаналитиче

ский вывод 448 Атомное зеркало 395

Белловское состояние 280

Белый шум 408, 409 Бесселя функция 70, 71, 78, 81, 96

-	-	второго порядка 96
-	-	соотношение ортогональности 91, 103,

130

Бете-Баукампа отверстие 193

- теория 305

Бетциг Эрик 22 Биэкситон 293

Благородные металлы, оптические свойства

347

Ближнего поля оптика 238

-	-	-	градиент поля 241
-	-	-	-, ограниченные поля 247

Блоха волновой вектор 335 Борна-Оппенгеймера приближение 284, 448 Броуновское движение 394, 398

Брюстера мода 355

Вайскопфа-Вигнера приближение 457, 458

-теория 457

Вакуумные флуктуации 419, 420, 457, 459 Ван-дер-Ваальса сила 23, 267, 415, 419 Вейерштрасса оптика 143

Вейля разложение 31 О

-тождество 53 Векторное уравнение 438

Векторные гармоники 428, 429 Верхняя занятая молекулярная орбиталь

(ВЗМО) 284 Взаимодействие атома и поля 255

-атомно-фотонное в оптическом ближнем поле 23

470		Предметный указатель
Взаимодействие без учета запаздывания 267			-	-	основные моды 316
-	гамильтониан 244, 256, 275		-, поверхностный плазмон 18, 19
-	-	-, дипольное приближение 255	-	полый 90
-	-	-, мультипольное разложение 245	Волновое
-	диполь-дипольное 25, 266, 267, 276		-	уравнение 29
-	дипольное 241, 246		-	-	для нормальных мод 258
-	квадрупольное 240		-	-	неоднородное 29, 435
-	когерентное 276		-	-, однородная среда 33
-	кулоновское 242, 244, 267		-	число 33, 79
-	линейное 242		-	-	в вакууме 33
-	локальное плазмонное 22		-	-	поперечное 36, 55
-	магнитное дипольное 241,247		-	-	продольное 36, 44, 55
-	между двумя частицами 276		Волновой вектор 30, 35, 57, 64, 80
-	-	идентичными частицами 278	-	-	Блоха 335
-	нелинейное 21		-	-	первичной волны 35
-	оптическое с нанометровыми свойствами		-	-	поперечные компоненты 36
		18	-	-	поперечный 47, 53, 127
-	-	с наноструктурированным веществом	-	-	прошедшей волны 35
		238, 242	-	импеданс 38, 66
-	потенциал 267		Воображаемые источники 428
-	с обратно рассеянным полем 264		Восприимчивость 29
- света с веществом 238, 245			Вращающейся волны приближение 453
-	-	с неоднородностями 44	Временной метки техника 152
-	слагаемые 275		Время жизни возбужденного состояния 286
-	-, высокого порядка, мультипольное раз-		-	расчета 432
		ложение 267	Второго порядка автокорреляционная функ-
-	совокупности зарядов и электромагнит-				ция 297
		ного поля 240	Вынужденное излучение 105-107
-	точечного заряда с диполем 267		Вытягивание стеклянных волокон 172
-	частицы с электромагнитным полем 243		-	-	-, пипеточный вытягиватель 173
-	электрическое квадрупольное 240		- - -, поляризация 173
-	электродипольное 240, 247		Выходная апертура объектива микроскопа
-,сдвиг уровня 278					134
Винера-Хинчина теорема 407, 408, 412,
		420,421	fалилей Галилео 17,21
Внутренний квантовый выход qi 262			Гамильтона канонические уравнения 244
Внутренняя конверсия 285			-	формализм 244
Возбуждение объема в многофотонной мик-			Гамильтониан 244, 448
		роскопии 112	-	взаимодействия 244, 449
Возбужденный пьезоэлемент 222			-	Джейнса-Каммингса 457
Возмущение 434			-, диагонализация 275
Возмущений теория, вырожденный случай,			-	классический 242
		применение к невырожденной системе	-	- «частица+поле. 242
		276	-, оператор 242
-	-, невырожденный случай 276		-	полный, системы зарядов 244
Волна, волноводная мода 325			-	поля 244
-	побочная 325		-	равновесный 404
-	поверхностная 310		- точечного заряда в электромагнитном
-	пространственная 310				поле 243
Волновод 57			-	частицы 244
-	диэлектрический 327		Гаусса теорема 34, 37
-, мода отсечки 327			Гауссов пучок 23
- плоский 316, 317, 327			-	-	слабо сфокусированный 45

			Предметный указатель				471
Гейзенберга неопределенности соотношение				-	-	полная 443
		19,21		-	-, приближение дальнего поля 320
-	принцип неопределенности 263, 288			-	-, свободное пространство 270
-	формализм 255			-	-	скалярная 40
Геккона эффект 415				-	-	-	нестационарная 43
Ге.1ьмгольца				-	-, спектральное угловое представление,
-	оператор 43					отраженное и прошедшее поля 314, 315
-	уравнение векторное 428			-	-	-	- - разложение на в-поляризован-
-	-	-	неоднородное 33			ную и р-поляризованную части 313, 314
-	-	-	однородное 33	-	-, среднее поле 249
-	-	неоднородное 40		Гроуба-Рзазевского-Эберли число 280
-	-	скалярное 428		Группировка фотонов 298
Генерация				Гуза-Хэнша сдвиг 45, 325
-	белого света 148			Гук Роберт 17

-второй гармоники 148

-	суперконтинуума 148			Двойного обхода режим 161
Геометрическая оптика, анализ пленения				Двухуровневая квантовая система 255
		больших частиц 393		-	-	-, линейная поляризуемость 448
Гивенса процедура 432				-	-	-, скорость спонтанной релаксации
Гигантское комбинационное рассеяние света				-		259
		(ГКРС) 373, 374			система 275
Г"авное значение 437				Двухфотонное возбуждение 139
Г"авный объем 436				-	-, сечение 138
Глубина поля 98				Двухчастичная система 279
Градиентная сила 382, 388, 415				Дебая потенциалы 430
Граница, разбиение 430				Декогерентность 420
Граничные условия 20, 23, 33, 46, 81, 83,				Делокализованное возбуждение 275, 278
		91,	127,430	Деполяри~ция главного объема 437
-	-, безабберационная линза 78			-, диада L 437
-	-	дискретные 431		Детектор 49, 97, 103, 104, 108, 110, 126,
-	-	на оптическом элементе 65				127
-	-	на плоской поверхности 35		-	ССО 88, 98, 114, 118
-	-, нормальные компоненты поля 35			-	безшумовой идеальный 100
-	-, тангециальные компоненты поля 35			-	в дальней зоне 126
Грина			функция 23, 38, 40, 247, 248, 257,	-	-	плоскости изображения 104
		271		-	интегрирование 108
-	-, ближнее поле 249			-	конфокальный 130
-	-	в двумерном пространстве 41		-, плоскость детектрирования 125
-	-	-	полупространстве 41	-, точечное отверстие перед ним 107, 110
-	-, вывод, электрическое поле 39			-	точечный 125
-	-, Гельмгольца оператор 43			-	удаленный 49
-	-, дальнее поле 249			Детектора сигнал 102, 104, 108, 110
-	-	диадная 38-40, 42, 43, 248, 271, 312,		Детекторы разнесенные 98
		391		Дефазировка 285, 287
-	-	-	нестационарная 43	-	акты 295
-	-	-, спектральное угловое представле-		-	степень 294
		ние 312		Дефекты поверхностные 289
-	-, математический формализм 40			Джонсона шум 408, 409
-	-	модифицированная 272		Диполи параллельные 98, 100
-	-	нестационарная 249		-	перпендикулярные 98, 100
-	-, нормальные моды 258			Диполь, дипольное приближение 449
-	-, плоская слоистая среда, дальнее поле			-	излучающий 129
		467		-, излучение 331

472	Предметный указатель

Диполь излучающий вблизи границы разде-

ла 310

--, дальнее поле 319-322

--, скорость релаксации 316, 318

-осциллирующий 52

-плотность тока 435

-поглощаемая мощность 369

-, поле 433

-, средняя энергия 261

Дипольное приближение 25, 241

Дипольный момент 54,94,98, 100, 102, 103,

		109, 286
-	-, компоненты 47
-	-	магнитный 94
-	-	молеклярный 73

--, молекулярные переходы 62

--, напряженность поля 98, 102

--, ориентация 73, 83, 98, 109

--, ось 73

-- электрический 54, 94

Диполя излучающего расположение 103

-излучение 25, 94

- - вблизи плоской поверхности 53

-поле 52, 94-96

-- угловое спектральное представление

Диполя-изображения приближение 328-330 Дисперсия 19, 21,43

-временная 30

-пространственная 30

-света в свободном пространстве 19 Дифракционно-ограниченное фокальное

пятно 88

Дифракционные максимумы 78 Дифракционный предел 18,20,21, 119, 126

-- превышение 18,93

Дифракция 21, 22

-на прямоугольном отверстии 64

-следствие 122

-Фраунгофера 64

Дихроическое зеркало 107, 135, 147, 149

Диэлектрическая головка 124

-граница раздела 91

-постоянная 35, 53

-- комплексная 23, 32, 33

- - мнимая часть 32

--, тензор второго порядка 30

-проницаемость неоднородная 434

-среда 52, 80, 87

-сфера ТЕ-моды 341

- - ТМ-моды 341

--, манипулирование 396

--, микрорезонатор 339

--, радиальный номер моды 342

--, характеристическое уравнение 341

--, эффективный потенциал 340

Длина свободного пробега электрона 31 Добротность 339 Доверительный уровень 116

Дополнительный контур пространственной

обратной связи 216 Дэнк, Уинфред 22

Евклид 20

Жесткость ловушки, коэффициент 394

Запаздывающая диада М 438 Запрещенная зона 333 Запрещенный переход 241

-свет 129,311,312,323

Заряд 33

-в веществе 30

-, волна плотности 355

-движущийся 37

-, дискретное распределение 240

-дискретный 29

-, плотность 238, 239

-, уравнение движения 243

-, - непрерывности 239

-флуктуации 415

--, резистор 408

Заряда закон сохранения 29

-передача 18

-распределение 41

-сингулярности 28

-ускорение 62 Зарядовая плотность 28

-- поверхностная 25

Зоммерфельд, Арнольд Иоганнес Вильгельм

310

Излучение 88-90

-абсолютно черного тела 403, 413-415

-антистоксово 142

-, бесфононная линия 285

-, давление 382, 385

--, в ближнем поле 398

-, диаграмма 361

-, - направленности 25, 38, 98, 322, 325,

360

-, - -, диполь вблизи плоской границы

раздела 324

-, -	-, - - слоистой структуры 323
-, -	-	нормированная 251
-, -	-	одиночной молекулы 324
-, -	-, полная интегральная 331

<<< < Предыдущая 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 4647 / 4947 48 49 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
01.03.2025925 Кб5НИР 11.doc
#
20.03.2016172 Кб14НИР 2.docx
#
20.03.2016158 Кб38нир.docx
#
01.07.202537 Кб0НИУ ИТМО.docx
#
17.09.2019144 Кб9Новикова_Сети_230102_Билеты_2012(спец_ГОС-2).doc
#
21.03.201622 Мб691Новотный и Хехт, Основы нанооптики.pdf
#
03.11.2018208 Кб3новые темы курсовых ФИК.doc
#
24.11.201979 Кб3номер1.doc
#
24.11.201980 Кб2номер2.doc
#
09.09.201962 Кб1Нормативную правовую база.doc
#
01.04.20255 Мб4Носовский Г. Какой сейчас век.doc