Собственные колебания, обеспечивающие поворот плоскости поляризации на 90° с помощью планарных киральных двухщелевых диафрагм

Автор(и)

  • Анатолий Афанасьевич Кириленко Институт радиофизики и электроники Национальной Академии наук Украины, Україна https://orcid.org/0000-0002-8717-5334
  • Наталия Геннадиевна Колмакова (Дон) Санкт-Петербургский государственный политехнический университет; Институт радиофизики и электроники Национальной Академии наук Украины, Російська Федерація
  • Андрей Олегович Перов Институт радиофизики и электроники Национальной Академии наук Украины, Україна https://orcid.org/0000-0003-2847-8164
  • Сергей Анатольевич Приколотин Институт радиофизики и электроники Национальной Академии наук Украины, Україна
  • Вадим Николаевич Деркач Институт радиофизики и электроники Национальной Академии наук Украины, Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347014120012

Ключові слова:

диэдральная симметрия, собственные колебания, оптическая активность, планарная киральная диафрагма, поворот плоскости поляризации

Анотація

Показано общее происхождение явления «повышенного прохождения» через небольшие отверстия и резонансов, связанных с поворотом плоскости поляризации («оптическая активность»), которые присущи паре сопряженных планарных киральных диафрагм. Подробно изучены спектры собственных колебаний начиная от «апертурных» собственных колебаний планарных соединений, отвечающих за «повышенное прохождение» через планарную киральную диафрагму, до собственных колебаний диэдральной симметрии составной двухщелевой планарной киральной диафрагмы. Их возбуждение приводит к повороту плоскости поляризации основной моды в волноводе квадратного сечения. Предложено новое компактное устройство для преобразования волн TE01 в TE10 в пределах 5–10% частотного диапазона, работоспособность которого проверена экспериментально. Выводы справедливы для различных типов метаповерхностей, основанных на «сетчатых» решетках.

Посилання

Maslovki S. I. Symmetry and reciprocity constraints on diffraction by gratings of quasi-planar particles / S. I. Maslovki, D. K. Morits, S. A. Tretyakov // J. Opt. A: Pure Appl. Opt. — Jul. 2009. — Vol. 11, No. 7. — P. 074004-7. — DOI : http://dx.doi.org/10.1088/1464-4258/11/7/074004.

Metamaterial with negative index due to chirality / E. Plum, J. Zhou, J. Dong, V. A. Fedotov, T. Koschny, C. M. Soukoulis, N. I. Zheludev // Phys. Rev. B. — Jan. 2009. — Vol. 79. — P. 035407-6. — DOI : http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.79.035407.

Coupling effect between two adjacent chiral structure layers / Zhaofeng Li, Humeyra Caglayan, Evrim Colak, Jiangfeng Zhou, Costas M. Soukoulis, Ekmel Ozbay // Optics Express. — 2010. — Vol. 18, No. 6. — P. 5375–5383. — DOI : http://dx.doi.org/10.1364/OE.18.005375.

Conjugated gammadion chiral metamaterial with uniaxial optical activity and negative refractive index / R. Zhao, L. Zhang, J. Zhou, Th. Koschny, C. M. Soukoulis // Phys. Rev. B. — 2011. — Vol. 83. — P. 035105-4. — DOI : http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.83.035105.

Zarifi D. Dual- and multiband chiral metamaterial structures with strong optical activity and negative refraction index / D. Zarifi, M. Soleimani, V. Nayyeri // IEEE Antennas Wireless Propag. Lett. — 2012. — Vol. 11. — P. 334–337. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/LAWP.2012.2191261.

Chiral metamaterials with negative refractive index based on four “U” split ring resonators / Zhaofeng Li, Rongkuo Zhao, Thomas Koschny, Maria Kafesaki, Kamil Boratay Alici, Evrim Colak, Humeyra Caglayan, Ekmel Ozbay, C. M. Soukoulis // Appl. Phys. Lett. — 2010. — Vol. 97, No. 8. — P. 081901-3. — DOI : http://dx.doi.org/10.1063/1.3457448.

Niemi T. Synthesis of polarization transformers / T. Niemi, A. O. Karilainen, S. A. Tretyakov // IEEE Trans. Antennas Propag. — June 2013. — Vol. 61, No. 6. — P. 3102–3111. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TAP.2013.2252136.

Asymmetric fishnet metamaterials with strong optical activity / Yong-Liang Zhang, Wei Jin, Xian-Zi Dong, Zhen-Sheng Zhao, Xuan-Ming Duan // Optics Express. — 2012. — Vol. 20, No. 10. — P. 10776–10787. — DOI : http://dx.doi.org/10.1364/OE.20.010776.

Кириленко А. А. Сверхкомпактная 90° скрутка на основе пары плоско-киральных диафрагм в квадратном волноводе / А. А. Кириленко, Н. Г. Колмакова (Дон), С. А. Приколотин // Радиоэлектроника. — 2012. — Т. 55, № 4. — С. 31–35. — (Известия вузов). — Режим доступа : http://radio.kpi.ua/article/view/S002134701204005X.

Simple example of polarization plane rotation by the fringing fields interaction / N. Kolmakova, S. Prikolotin, A. Kirilenko, A. Perov // Microwave Conf. : European Conf. EuMC, 6–10 Oct. 2013, Nuremberg : proc. — IEEE, 2013. — P. 936–938. — INSPEC : 13999754.

Aperture oscillations, enhanced transmission and polarization plane rotation in the light of natural oscillations spectrum / A. O. Perov, A. A. Kirilenko, N. G. Kolmakova, S. A. Prikolotin, S. L. Senkevich // Antenna Theory and Techniques : IX Int. Conf. ICATT, 16–20 Sept. 2013, Odessa, Ukraine : proc. — IEEE, 2013. — P. 467–469. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/ICATT.2013.6650814.

Gigant optical activity in artificial plane-chiral structures / V. Derkach, A. Kirilenko, A. Salogub, S. Prikolotin, N. Kolmakova, Ye. Ostrizhnyi // Physics and Engineering of Microwaves, Millimeter and Submillimeter Waves : Int. Kharkov Symp. MSMW, 23–28 June 2013, Kharkiv, Ukraine : proc. — IEEE, 2013. — P. 436–438. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/MSMW.2013.6622098.

Eigen-oscillations of composite double-slot iris in a square waveguide and manifestation of enhanced transmission and “optical activity” / A. A. Kirilenko, A. O. Perov, N. G. Kolmakova-Don, S. A. Prikolotin // Physics and Engineering of Microwaves, Millimeter and Submillimeter Waves : Int. Kharkov Symp. MSMW, 23–28 June 2013, Kharkiv, Ukraine : proc. — IEEE, 2013. — P. 231–233. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/MSMW.2013.6622009.

Kirilenko A. A. On the common nature of the enhanced and resonance transmission through the periodical set of holes / Anatoliy A. Kirilenko, A. O. Perov // IEEE Trans. Antennas Propag. — Oct. 2008. — Vol. 56, No. 10. — P. 3210–3216. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TAP.2008.929437.

Medina F. Extraordinary transmission through arrays of electrically small holes from a circuit theory perspective / F. Medina, F. Mesa, R. Marques // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. — Dec. 2008. — Vol. 56, No. 12. — P. 3108–3120. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TMTT.2008.2007343.

Cornwell J. F. Group Theory in Physics: an Introduction / J. F. Cornwell. — Academic Press, 1997.

##submission.downloads##

Опубліковано

2014-12-04

Як цитувати

Кириленко, А. А., Колмакова (Дон), Н. Г., Перов, А. О., Приколотин, С. А., & Деркач, В. Н. (2014). Собственные колебания, обеспечивающие поворот плоскости поляризации на 90° с помощью планарных киральных двухщелевых диафрагм. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 57(12), 3–15. https://doi.org/10.20535/S0021347014120012

Номер

Том 57 № 12 (2014)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2014 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.