Моды шепчущей галереи в неидеальных оптических микрорезонаторах. Методы аппроксимации Демченко Юрий Анатольевич

Краткое описание

Демченко, Юрий Анатольевич.
Моды шепчущей галереи в неидеальных оптических микрорезонаторах. Методы аппроксимации : диссертация ... кандидата физико-математических наук : 01.04.01 / Демченко Юрий Анатольевич; [Место защиты: Моск. гос. ун-т им. М.В. Ломоносова]. - Москва, 2017. - 115 с. : ил.
Оглавление диссертациикандидат наук Демченко Юрий Анатольевич
1.2 Актуальность темы
1.3 Цели диссертационной работы
1.4 Задачи
1.5 Научная новизна
1.6 Практическая ценность результатов
1.7 Методология и методы исследования
1.8 Основные положения, выносимые на защиту
1.9 Достоверность результатов
1.10 Личный вклад автора
1.11 Публикации и апробация работы
1.12 Структура и объем диссертации
2 Собственные частоты резонаторов с МШГ
2.1 Обзор литературы
2.2 Микрорезонатор и системы координат
2.2.1 Цилиндрическая система координат
2.2.2 Сферическая система координат
2.2.3 Сфероидальная система координат
2.2.4 Тороидальная система координат
2.3 Расчет собственных частот резонаторов с МШГ
2.3.1 Собственные частоты диэлектрической сферы
2.3.2 Разложение для случая цилиндра
2.3.3 Приближенные методы
2.3.3.1 Метод ВКБ для тел вращения
2.3.3.2 Метод Эйконала и квантование Энштейна-Бриллюэна-Келлера (ЕБК)
2.3.3.3 ЕБК для сфероида
2.3.3.4 ЕБК для квартики
2.3.3.5 ЕБК для тороида
2.3.4 Распределение поля в сфероидальных резонаторах
2.3.5 Численные проверки
2.3.6 Интерполяция ошибок
2.4 Заключение
3 Применение оптических микрорезонаторов с МШГ в качестве высокочувствительных сенсоров
3.1 Обзор литературы
3.1.1 Сенсоры на эффекте поверхностного плазмонного резонанса
3.1.2 Сенсоры на интерферометрах
3.1.2.1 Интерферометр Маха-Цандера
3.1.2.2 Интерферометр Юнга
3.1.2.3 Интерферометр Хартмана
3.1.2.4 Обратное рассеяние
3.1.3 Сенсоры на оптических волноводах
3.1.3.1 Резонансное зеркало
3.1.4 Сенсоры на основе оптоволокна
3.1.4.1 Брэгговские решетки в волокне
3.1.4.2 Нановолокно
3.1.5 Фотонный кристалл
3.1.6 Сенсоры на микрорезонаторах с модами шепчущей галереи
3.1.6.1 Отражение на границе раздела
3.1.6.2 Основные типы детекторов
3.1.6.3 Методы улучшения чувствительности
3.1.6.4 Покрытия поверхности
3.1.6.5 Шумы в резонаторах
3.1.6.6 Методы, подавляющие некоторые виды шумов
3.1.6.7 Флюоресцентные сферы
3.1.7 Использование
3.2 Расчет поправок для тонкого слоя
3.2.1 Характеристическое уравнение
3.2.1.1 Диэлектрическая сфера
3.2.1.2 Поправки тонкого слоя
3.2.2 Расчет через тензор Максвелла
3.3 Заключение
4 Связь РШГ с призмой
4.1 Обзор литературы
4.1.1 Взаимодействие со свободным пучком
4.1.2 Условие фазового синхронизма
4.1.3 Связь с помощью волокон
4.1.4 Связь в дифракционными решетками
4.1.5 Другие способы связи
4.1.6 Призма
4.2 Связь с несферическим резонатором с помощью призмы
4.2.1 Распределение поля снаружи резонатора
4.2.2 Оптимизация величины связи
4.2.3 Добротность нагружения
4.2.4 Сдвиг собственных частот
4.2.5 Влияние потерь в призме
4.3 Заключение
5 Стабилизация лазеров с помощью микрорезонаторов с МШГ
5.1 Обзор литературы
5.1.1 Полупроводниковые лазеры
5.1.2 Пассивная стабилизация
5.1.2.1 Стабилизация полупроводниковых лазеров внешним зеркалом
5.1.3 Активная стабилизация
5.1.3.1 Метод Паунда-Дривера-Холла
5.1.3.2 Метод Хэнша-Куйо
5.1.4 Стабилизация лазера микрорезонатором с МШГ
5.2 Расчет параметров стабилизации
5.2.1 Обратное рассеяние и отражение от резонатора с МШГ
5.2.2 Полная система уравнений для стабилизации
5.2.3 Отражение от резонатора
5.2.4 Уравнение медленно меняющейся амплитуды для лазера
5.2.5 Выбор безразмерных переменных
5.2.6 Стабильность
5.2.7 Полоса затягивания
5.2.8 Устойчивость
5.3 Заключение
6 Основные результаты работы
Глава