12
во вторую гармонику на одномерных ФЗЗ-структурах. В частности, увеличи-
вается эффективность преобразования. В [26–28] увеличение эффективности
преобразования на ФК получено за счет улучшенного синхронизма. Осозна-
но также, что эффективность нелинейно-оптического преобразования часто-
ты может быть существенным образом повышена, если частоты волновых
полей находятся вблизи границ областей селективного отражения ФК [29,
30].
Внедрение микрорезонаторного слоя (дефекта) в фотонный кристалл
приводит к появлению дополнительного резонанса в спектрах интенсивности
второй и третьей гармоники [31, 32].
По сравнению с многочисленными приложениями ФК, распростране-
нию волн в линейных и нелинейных фотонных кристаллах для частот внутри
фотонной запрещенной зоны уделялось гораздо меньше внимания. Однако
открытие суперпреломляющих явлений типа эффекта суперпризмы
[33], ко-
торые основаны на высоко анизотропной природе изочастотных поверхно-
стей в фотонных структурах, дает множество потенциальных приложений в
оптических телекоммуникационных технологиях. Кроме этого, такие явления
обеспечивают ценное дополнение к богатой физике распространения волн в
фотонных кристаллах. Сильная зависимость направления светового луча от
длины волны была установлена при использовании ФК, изготовленного
на
основе Si [33]. Рисунок 1.3 наглядно демонстрирует этот эффект. При изме-
нении длины волны падающего луча только на 1 % преломленный луч от-
клоняется от первоначального направления в ФК на 50°, в то время как луч в
обычном кристалле практически не поменял траекторию. Таким образом, ве-
личина угловой дисперсии в ФК на два порядка больше
величины угловой
дисперсии, достигаемой в обычных призмах и решетках. Сильная зависи-
мость от угла падения, включая отрицательное преломление, интерпретиро-
вана в [34] также с точки зрения высокоанизотропных дисперсионных по-
верхностей фотонного кристалла.
Известны другие примеры фотонных кристаллов с отрицательным пока-
зателем преломления [35, 36]. Для таких веществ необычна реализация ряда
основных законов оптики.
Так, например, преломленный луч на границе ва-
куума и среды с отрицательным показателем преломления отклоняется в сто-
рону, противоположную отклонению для обычного случая. То есть падаю-
щая и преломленная волны лежат по одну сторону от нормали к поверхности
раздела сред. Такое поведение преломленного луча полностью описывается,
если показатель преломления в законе
Снеллиуса отрицателен [37, 38].