"Моделирование оптических характеристик диэлектрических микро- и нанорезонаторов на основе кремния и германия". Владимир Анатольевич Зиновьев, ИФП СО РАН, 22.06.2026
Состав коллектива
- Зиновьев Владимир Анатольевич, с.н.с. ИФП СО РАН, к.ф.-м.н.
- Рудин Сергей Алексеевич, м.н.с. ИФП СО РАН
- Ненашев Алексей Владимирович, с.н.с. ИФП СО РАН, к.ф.-м.н.
- Зиновьева Айгуль Фанизовна, с.н.с. ИФП СО РАН, к.ф.-м.н.
- Шкляев Александр Андреевич, в.н.с. НГУ, д.ф.-м.н.
Аннотация
С помощью программного комплекса COMSOL Multiphysics проведены расчёты распределения компонент ближнего и дальнего поля собственных мод для структур с метаповерхностями в виде квадратных решёток из дисков Ge, расположенных на Si подложках. Получено хорошее согласие результатов модельного расчёта с данными экспериментальных измерений, проведённых методом спектроскопии на отражение света в ближнем инфракрасном диапазоне. Установлено, что оптический отклик сильно зависит от диаметра дисков. Для решёток с субволновым диаметром дисков лежащем в диапазоне от 370 до 580 нм наблюдаются ярко выраженные минимумы в спектрах отражения в диапазоне 1000–2000 нм. В отличие от этого, решётки с большим диаметром диска (1160–1490 нм) демонстрируют спектральную модуляцию отражения в том же диапазоне длин волн. Проведенные расчёты позволили установить, что для малых дисков эффект связан с резонансами Ми, тогда как для больших дисков эффект обусловлен возбуждением круговых резонансов Фабри-Перо. Моделирование показало, что круговые моды Фабри-Перо способствуют перенаправлению падающего света вдоль поверхности подложки. Способность решёток из микродисковых резонаторов изменять направление распространения света может быть использовано для ввода света в оптический волновод.
Финансовая поддержка
- Грант РНФ №23-72-30003 «Физика и технология квантовых полупроводниковых структур по генерации и регистрации электромагнитного излучения», к.ф.-м.н. Квон Зе Дон, 2023-…
Публикации
- A. A. Shklyaev, D. E. Utkin, V. A. Zinovyev, S. A. Rudin, A. F. Zinovieva, A. V. Nenashev, N. A. Tashkeev, S. L. Veber. Resonances in Ge Disk Lattices on Si at Telecommunication Wavelengths, Phys. Rev. A. 112, 063528 (2025); DOI: 10.1103/9rk1-6rhv
- Зиновьева А.Ф., Шкляев А.А., Зиновьев А.В., Уткин Д.Е., Рудин С.А., Ташкеев Н.А., Вебер С.Л. Циркулярные резонансы Фабри-Перо в решетках Ge дисков в телекоммуникационном диапазоне длин волн. Тезисы Российской конференции и школы молодых ученых «Фотоника-2025», 8-12 сентября 2025, с.75