Features of hyperbolic metamaterials with extremal optical characteristics
S N Kurilkina, M A Binhussain, V N Belyi, N S Kazak
2016
Journal of Optics
1 Институт повышения квалификации по новым направлениям развития техники, технологий и экономики Белорусского национального технического университета, Минск, Беларусь 2 Институт физики им. Б. И. Степанова Национальной академии наук Беларуси, Минск, Беларусь 3 Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, Минск, Беларусь СВОЙСТВА И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСОБЫХ НЕОДНОРОДНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН В ГИПЕРБОЛИЧЕСКИХ МЕТАМАТЕРИАЛАХ Аннотация. Показано, что в условиях
more »
... полного отражения плоских однородных электромагнитных волн на границе гиперболического метаматериала с обычной изотропной средой при определенных условиях вблизи поверхности метаматериала возбуждаются особые неоднородные электромагнитные волны. Их особенность заключается в том, что амплитуда таких волн изменяется при удалении от границы по неэкспоненциальному закону. Получены условия существования особых неоднородных волн и показано, что для этого оптическая ось метаматериала должна составлять определенный угол с плоскостью падения, зависящий от ее ориентации относительно главной плоскости метаматериала и оптических свойств граничащих сред. Найдены поток и плотность энергии особых неоднородных волн в гиперболическом метаматериале. Ключевые слова: гиперболический метаматериал, неоднородная электромагнитная волна, плотность энергии, поток энергии Для цитирования. Свойства и энергетические характеристики особых неоднородных электромагнитных волн в гиперболических метаматериалах / Н. С. Петров [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. фiз.-мат. навук. Abstract. In this paper, it is shown that under the conditions of total internal reflection of plane homogeneous electromagnetic waves at the interface of a hyperbolic metamaterial and an ordinary isotropic medium, special inhomogeneous electromagnetic waves are excited in certain circumstances near the surface of the metamaterial and their amplitude changes with distance according to the non-exponential law. The existence conditions for such waves are established for the case when the optical axis is located within the interface plane and forms an angle with the plane of incidence. The energy flux and the energy density of special inhomogeneous waves in a hyperbolic metamaterial are determined. Keywords: hyperbolic metamaterial, inhomogeneous electromagnetic wave, energy density, energy flux For citation. Petrov N. S., Kurilkina S. N., Zimin. A. B., Belyi V. N. Features and energy characteristics of special inhomo geneous electromagnetic waves in hyperbolic metamaterials. Vestsі Natsyianal'nai akademіі navuk Belarusі. Seryia fіzіka-matematychnykh navuk =
doi:10.1088/2040-8978/18/8/085102
fatcat:wo34ieil35en7hre5xrpubhomq