ИСТИНА

Работа посвящена теоретическому изучению дифракции света на ультразвуковых волнах в композитных материалах, оптические и акустические свойства которых периодически меняются в пространстве с периодом порядка длины волны света – фотонных кристаллах. Актуальность работы обусловлена фундаментальной и практической значимостью фотонных кристаллов как материалов, в которых усиливаются эффекты взаимодействия света с веществом. Фотонные кристаллы могут применяться для создания высокоэффективных акустооптических модуляторов, дефлекторов и фильтров, и теоретические оценки акустооптических параметров фотонных кристаллов очень важны для разработки таких приборов. Наиболее существенные научные результаты состоят в следующем: 1. Разработана методика и программа определения волновых векторов взаимодействующих волн, соответствующих условиям фазового синхронизма при акустооптическом взаимодействии в двумерных фотонных кристаллах. Рассчитаны зависимости угла Брэгга от частоты ультразвука для изотропной и анизотропной дифракции Брэгга в фотонных кристаллах. 2. Исследованы особенности частотных зависимостей угла Брэгга при акустооптической дифракции света в фотонных кристаллах. Показано, что на эти зависимости влияют как фотонные, так и фононные запрещенные зоны. Влияние фотонных запрещенных зон проявляется в ограничении угла Брэгга и угла дифракции, фононных – в ограничении интервала допустимых звуковых частот. Полученная в работе оценочная формула позволяет выбрать материалы, в которых дифракция света на ультразвуке будет происходить в требуемом диапазоне частот. 3. Получена система уравнений для амплитуд оптических волн в фотонном кристалле, связанных благодаря фотоупругому эффекту. Найдены аналитические выражения для коэффициентов акустооптического качества двумерного фотонного кристалла, пригодные при различных поляризациях оптических и акустических волн. 4. Показано, что в фотонных кристаллах могут быть достигнуты значения коэффициентов акустооптического качества, превышающие соответствующие значения для материалов, которые составляют фотонный кристалл. Таким образом, на основе фотонного кристалла можно создать акустооптический прибор, потребляющий меньшую акустическую мощность при прочих равных условиях.