Внутренний мир светового луча

Содержание

Слайд 2

Слайд 3

Слайд 4

Слайд 5

Слайд 6

Слайд 7

В фиксированном сечении форма неподвижна, пучок вращается по мере распространения Многие

В фиксированном сечении форма неподвижна, пучок вращается по мере распространения

Многие пучки

при распространении сохраняют структуру, происходит только увеличение размера и поворот.
Слайд 8

Пучок с вынужденным вращением Мы рассмотрели пучки, поперечная структура которых вращается

Пучок с вынужденным вращением

Мы рассмотрели пучки, поперечная структура которых вращается из-за

действия каких-то внутренних факторов. Другой пример - пучки, которые вращаются вынужденно
Слайд 9

Что происходит по мере распространения пучка?

Что происходит по мере распространения пучка?

Слайд 10

Характерный масштаб: z ~ 2π/Δk ~ (ω/Ω)λ 3-мерный «винтовой» пучок закручен

Характерный масштаб: z ~ 2π/Δk ~ (ω/Ω)λ
3-мерный «винтовой» пучок закручен

в сторону, противоположную вращению.

Из-за «отставания» вращения в удаленных сечениях трехмерная форма такого пучка оказывается винтовой.

Слайд 11

Рассмотрим распространение «летящего сгустка» электромагнитной энергии – поперечного «слоя» пучка, находящегося

Рассмотрим распространение «летящего сгустка» электромагнитной энергии – поперечного «слоя» пучка, находящегося

в данный момент на расстоянии z = ct от начала.

В отличие от пучков с «собственным» вращением, где электромагнитная энергия «вращается» в ходе распространения, у «вынужденно» вращаемого пучка «летящие сгустки» энергии сохраняют ориентацию.

Слайд 12

Когда пучок, как целое, вращается, его “летящие порции” все-таки испытывают «поворотоподобную»

Когда пучок, как целое, вращается, его “летящие порции” все-таки испытывают «поворотоподобную»

деформацию, эквивалентную вращению в противоположном направлении. Это становится заметным только на очень больших расстояниях (~(ω/Ω)zR ).

Еще интереснее поведение такого пучка на очень больших расстояниях

Слайд 13

Фотонные кристаллы Опал Крылья бабочки

Фотонные кристаллы

Опал

Крылья бабочки

Слайд 14

Periodic photonic structures Manipulation and control of light in the direction

Periodic photonic structures

Manipulation and control of light in the direction of

periodicity

Yablonovitch, PRL 58, 2059 (1987); John, PRL 58, 2486 (1987)

Слайд 15

Photonic Crystals: cavities and waveguides Light propagates through sharp corners !!

Photonic Crystals: cavities and waveguides

Light propagates through sharp corners !!

Слайд 16

CUDOS concept of a photonic chip Use nonlinear photonic structures to

CUDOS concept of a photonic chip

Use nonlinear photonic structures to control

light with light
Tunable separation and recombination of spectral components
Variable delays, spatial switching of pulses

http://www.cudos.org.au/

Слайд 17

Interference between different photon pathways Bandwidth modulation with small refractive index

Interference between different photon pathways
Bandwidth modulation with small refractive index variation

(δn/n<10-4)

Waveguide + defect coupling

Слайд 18

Positive vs. negative refraction

Positive vs. negative refraction

Слайд 19

Right- and left-handed water

Right- and left-handed water

Слайд 20

Examples of metamaterials

Examples of metamaterials

Слайд 21

Fishnet structure: Nature (2008) Split-ring resonators: Nature Materials (2008) Optical metamaterials

Fishnet structure: Nature (2008)
Split-ring resonators: Nature Materials (2008)

Optical metamaterials

Слайд 22

Guide light around the object, so that it appears on the

Guide light around the object, so that it appears on the

other side of the object unperturbed.

Principle of invisibility cloak