Light propagation in optical metamaterials : a Bloch modal approach / von Thomas Paul

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Beschreibung und Charakterisierung der Ausbreitung (Propagation und Streuung) von Licht innerhalb von optischen, periodischen Metamaterialien sowie an deren Grenzflächen. Metamaterialien sind künstlich generierte Medien, wobei die charakteristische Größe der zugrundeliegenden Bausteine im Subwellenlängenbereich liegt. Die Beschreibung der Wechselwirkung von Metamaterialien mit Licht erfolgt im Rahmen dieser Arbeit streng rigoros -- die Basis der Beschreibung stellen die Blochmoden des unendlich ausgedehnten, periodischen, strukturierten Mediums dar. Dazu wird in Kapitel 2 die sog. Fourier-Modal-Methode vorgestellt, die zur numerischen Berechnung der Blochmoden herangezogen werden kann. Kapitel 3 beschäftigt sich mit den Eigenschaften dieser Moden. Hier werden z.B. Orthogonalitätsrelationen abgeleitet, es wird die Bedeutung der Dispersionsrelation besprochen und welche Aussagen dieser zur Beschreibung von Beugung und Brechung von Lichtbündeln zu entnehmen sind. Des Weiteren werden geschlossene Ausdrücke für die Reflexions- und Transmissionskoeffizienten an einer Grenzfläche zwischen zwei Metamaterialien abgeleitet. Diese können als Verallgemeinerung der Fresnel'schen Koeffizienten an einer ebenen Grenzfläche zwischen zwei homogenen Materialien angesehen werden. Kapitel 4 widmet sich der Anwendung der in Kapitel 3 entwickelten, formalen Konzepte auf linkshändige Metamaterialien

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Person: Paul, Thomas [Author]
Corporate Author: Friedrich-Schiller-Universität Jena [Degree granting institution]
Format: Book
Language(s):English
Publication:Jena, 2012
Printing place:Jena
Dissertation Note:Jena, Univ., Diss., 2012
Subjects:Metamaterial > Lichtausbreitung > Bloch-Funktion > Moden
Type of content:Hochschulschrift
Related resources:Erscheint auch als Online-Ausgabe: Light propagation in optical metamaterials
Physical description:100, XXXV Bl. : Ill., graph. Darst. ; 29 cm
Basic Classification: 33.38 Quantenoptik, nichtlineare Optik
51.45 Werkstoffe mit besonderen Eigenschaften
53.09 Werkstoffe der Elektrotechnik