Разработка физичекских основ распространения и преобразования квазибездифракционных вихревых световых пучков нового типа в анизотропных, неоднородных и рассеивающих средах и создание на этой основе инновационных диагностических оптико-электронных устройств : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научные руководители С. В. Малый, М. Р. Последович

Abstract

Объектами исследования являются металлодиэлектрические структуры из кластерных образований, наноразмерных частиц и пленок. Цель работы – создание вычислительных моделей формирования и исследования оптических свойств металлодиэлектрических систем, кластерных образований из наноразмерных частиц и пленок. Основные методы проекта: метод минимальных автономных блоков, метод интегральных уравнений. В результате на основе метода минимальных автономных блоков разработана вычислительная модель взаимодействия электромагнитной волны с линейно или двухмерно периодическими структурами, состоящими из тонких параллельных слоев. Разработана методика фазосдвигающего экспонирования в фотолитографии световым пучком нечетного порядка. Разработана вычислительная методика расчета электромагнитных свойств кластеров, образованных из наноразмерных металлических и диэлектрических частиц и пленок, композиционных материалов, в состав которых входят кластеры частиц с детерминированной и стохастической структурой. Методика позволяет учесть многомасштабную организацию структуры кластеров. Предложены алгоритмы формирования кластеров с детерминированной и стохастической структурой. Разработана методика и программа численного моделирования дифракционных волновых полей в ближней зоне сложных диэлектрических частиц и кластерных образований. Установлены оптимальные значения параметров диэлектрической частицы и экспонирующего поля, при которых достигается минимальный поперечный размер и максимальное значение интенсивности волнового поля фотонных наноструй. Исследованы особенности преобразования излучения различными структурами с метаматериалами, в том числе для сред со сложно-анизотропной структурой, керровской нелинейностью и локальной неоднородностью.