Генерация бесселевых плазмон-поляритонов в метаматериалах

Abstract

Развита теория генерации бесселевых плазмон-поляритонов в структуре, содержащей слой одноосного метаматериала, отделенного от подложки внешней среды дополнительными изотропными диэлектрическими слоями. Получено и проанализировано дисперсионное уравнение для случаев симметричной и асимметричной структур. Показано, что если гиперболический метаматериал обладает экстремально большой анизотропией, то в структуре возможна генерация бесселева плазмон-поляритона, продольная компонента вектора электрической напряженности которого монотонно возрастает внутри слоя метаматериала. Установлена зависимость условий возбуждения бесселевых плазмон-поляритонов от толщины дополнительных слоев структуры. Показано, что внедрение дополнительного (промежуточного или защитного) слоя в структуру обусловливает уменьшение центрального максимума бесселева плазмон-поляритона, при этом оно оказывается тем более заметно, чем толще указанный слой. Полученные результаты могут быть использованы при разработке новых приборов и устройств тестирования поверхностей, основанных на применении бесселевых плазмон-поляритонов.