Научная тема: «ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ И УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ В НАПРАВЛЯЮЩИХ СТРУКТУРАХ С ЧАСТОТНОЙ И ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ДИСПЕРСИЕЙ»
Специальность: 01.04.05
Год: 2010
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Наличие высокопреломляющего покровного слоя в планарных ступенчатых и градиентных структурах обуславливает возможность реализации волноводных режимов в основном и покровном слоях либо только в основном слое; периодичность изменения констант распространения, толщин отсечки мод основного слоя в зависимости от толщины покровного слоя позволяет эффективно управлять волноводными и энергетическими характеристиками, а также осуществлять избирательное возбуждение ТЕ и ТМ мод как при наличии, так и в отсутствие поглощения в структуре.
  2. В планарных оптических волноводах с частотной дисперсией и резонансной частотной зависимостью диэлектрической проницаемости одного из слоёв возникают аномалии в поведении модовых характеристик, не наблюдаемые в аналогичных нерезонансных структурах: в трёхслойном волноводе с поглощающей резонансной подложкой с увеличением номера моды проявляется отклонение от линейности частотной зависимости действительной части константы распространения в длинноволновой области и на участке вблизи оптического резонанса; в четырёхслойной резонансной волноводной структуре существуют характерные частоты, на которых происходит изменение модового порядка, т.е. переход мод волноводного слоя в моды покровного.
  3. Эффективность преобразования волноводных мод, взаимодействующих с нарастающей вдоль направления распространения волной пространственного заряда в тонком слое полупроводника, существенно зависит от уровня усиления волны и величины отстройки от фазового синхронизма; обмен мощностью между модами в условиях усиления для однонаправленной связи носит неэквидистантный характер, тогда как для разнонаправленной связи имеет место «вырождение» встречной и падающей мод, при котором они имеют одинаковую мощность во всей возмущённой области.
  4. В полубезграничных направляющих поглощающих структурах «ВТСП- диэлектрик» поверхностные поляритоны распространяются при выполнении трёх критериев - 1) условия для константы распространения β = β ′ - iβ ′′: β ′ > 0 (отсутствие обратной волны) и β ′′ > 0 (отсутствие усиления), 2) условия локализации, или положительности фазовых скоростей поляритонов в обеих средах: p′ > 0, h��′ > 0 и 3) положительности энергетического потока; в симметричном трехслойном волноводе на основе направляющей плёнки ВТСП и обкладок из полярного диэлектрика область существования объёмных мод ограничивается двумя 8 частотно-зависимыми асимптотами, ТЕ моды низших порядков распространяются в структуре без отсечки вплоть до значения частоты поперечного оптического фонона, а у объёмных ТМ мод на частоте продольного оптического фонона происходит изменение порядка моды на единицу.
  5. В биизотропной среде реализуется интерференция встречных волн, при которой полный поток энергии состоит из двух парциальных потоков, отвечающих только прямой и обратной монохроматическим волнам, и осциллирующего интерференционного потока, величина которого пропорциональна произведению амплитуд встречных волн; в непоглощающей биизотропной среде вследствие зависимости всех составляющих полного потока энергии от параметра невзаимности можно реализовать ситуацию, в которой полный поток становится равным интерференционному потоку, а парциальные энергетические потоки исчезают; кросс-поляризованные компоненты плоских монохроматических ТЕ и ТМ волн, отраженных от биизотропной среды, не исчезают при любых ненулевых параметрах киральности и невзаимности.
  6. В магнитогиротропной киральной среде с потерями осуществим режим отрицательного показателя преломления для собственной волны с левым вращением плоскости поляризации; увеличение параметра киральности приводит к смещению показателя преломления в область отрицательных значений, причем, величина внешнего магнитного поля существенно влияет на знак показателя преломления.
  7. Дисперсионные характеристики трёхслойных волноводов, включающих левые среды с отрицательным показателем преломления, кардинально отличаются от известных дисперсионных кривых для традиционных волноводов и существенно зависят от отношений диэлектрической и магнитной проницаемостей слоёв, а также степени асимметрии структуры; распространение основной объёмной и поверхностных мод в указанных структурах ограничиваются тремя значениями нормированной константы распространения; в случае нулевой эффективной толщины структуры внутри направляющего слоя возникает эффект «зацикливания» волноводной моды.
Список опубликованных работ
1. Шутый А.М., Санников Д.Г., Семенцов Д.И. Волноводные режимы распространения света в четырехслойных планарных структурах // Радиотехника и электроника. 1999. Т.44. №4. С.425-430.

2. Шутый А.М., Семенцов Д.И., Казакевич А.В., Санников Д.Г. Волноводные режимы градиентного планарного волновода с покровным слоем // Журнал технической физики. 1999. Т.69. Вып.11. С.74-79.

3. Семенцов Д.И., Шутый А.М., Санников Д.Г. Волноводные свойства четырёхслойной резонансной планарной структуры // Письма в ЖТФ. 1999. Т.25. Вып.21. С.8-14.

4. Санников Д.Г., Семенцов Д.И., Шутый А.М., Казакевич А.В. Лучевая модель волноводных режимов в многослойном градиентном волноводе // Письма в ЖТФ. 1999. Т.25. Вып.24. С.18-23.

5. Шутый А.М., Семенцов Д.И., Санников Д.Г. Режимы каналирования излучения в четырёхслойном волноводе с поглощающим покровным слоем // Радиотехника и электроника. 2000. Т.45. №6. С.670-675.

6. Шутый А.М., Семенцов Д.И., Санников Д.Г. Волноводные свойства четырёхслойной планарной структуры с поглощающим покровным слоем // Известия вузов. Физика. 2000. №7. С.79-85.

7. Казакевич А.В., Санников Д.Г. Термодиффузионное формирование профилей показателя преломления в ионообменных стеклянных волноводах // Автометрия. 2000. №6. С. 121-125.

8. Санников Д.Г., Семенцов Д.И., Шутый А.М. Характерные толщины четырёхслойной волноводной структуры // Известия вузов. Физика. 2001. №4. С.94- 96.

9. Шутый А.М., Семенцов Д.И., Санников Д.Г. Волноводные моды и характерные толщины четырёхслойной волноводной структуры // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2001. Т.4. №2. С.31-36.

10. Kapustin V.V., Kazakevich A.V., Sannikov D.G. Influence of annealing of the diffusion characteristics and optical losses of multimode Ag+-glass waveguides // Optics Communications. 2002. V.205. Is.1-3. P.87-94. 32

11. Санников Д.Г., Семенцов Д.И. Режимы отсечки в планарных волноводах с усилением (поглощением) // Письма в ЖТФ. 2002. Т.28. Вып.20. С.42-49.

12. Шутый А.М., Семенцов Д.И., Санников Д.Г. Волноводные режимы четырёхслойной резонансной планарной структуры // Радиотехника и электроника. 2002. Т.47. №1. С.48-54.

13. Санников Д.Г., Семенцов Д.И. Поверхностная мода диэлектрического волновода с металлической подложкой // Письма в ЖТФ. 2003. Т.29. Вып.9. С.1-8.

14. Санников Д.Г., Семенцов Д.И. Волноводные свойства планарной структуры с металлической подложкой // Радиотехника и электроника. 2004. Т.49. №10. С.1192- 1198.

15. Санников Д.Г., Семенцов Д.И. Брэгговское отражение света на волнах пространственного заряда в полупроводниковом волноводе // Письма в ЖТФ. 2006. Т.32. Вып.6 . С.68-76.

16. Санников Д.Г., Семенцов Д.И. Коллинеарное взаимодействие света с волнами пространственного заряда в полупроводниковом волноводе // Радиотехника и электроника. 2006. Т.51. №6. С.720-727.

17. Санников Д.Г., Семенцов Д.И. Волноводное взаимодействие света с усиливающейся волной пространственного заряда // Физика твёрдого тела. 2007. Т.49. №3. С.468-472.

18. Семенцов Д.И., Санников Д.Г. Коллинеарное взаимодействие волноводных оптических мод с усиливающейся волной пространственного заряда // Оптика и спектроскопия. 2007. Т.102. №4. С.656-660.

19. Санников Д.Г., Семенцов Д.И. Интерференция встречных волн в невзаимной киральной среде // Письма в ЖТФ. 2007. Т.33. Вып.23. С.19-26.

20. Санников Д.Г., Семенцов Д.И. Интерференция встречных волн и тепловыделение в биизотропной среде // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2008. Т.11. №1 . С.34-40.

21. Санников Д.Г., Семенцов Д.И. Электромагнитные волны в магнитогиротропной киральной среде // Письма в ЖТФ. 2008. Т.34. Вып.10. С.39-46.

22. Семенцов Д.И., Санников Д.Г. Преобразование волноводных мод на усиливающейся волне пространственного заряда // Доклады Академии наук. 2008. Т.422. №9. С. 40-44.

23. Sannikov D.G., Sementsov D.I., Zhirnov S.V. Magnetic polaritons on the interface of superconductor and ferromagnet // Solid State Phenomena. 2009. V.152-153. P.369- 372.

24. Санников Д.Г. Кросс-поляризация света на границе раздела «диэлектрик - биизотропная среда» // Письма в ЖТФ. 2009. Т.35. Вып.8. С.14-21.

25. Санников Д.Г. , Жирнов С.В., Семенцов Д.И. Магнитные поляритоны на границе сверхпроводника и ферромагнетика // Физика твёрдого тела. 2009. Т.51. Вып.9. С.1824-1828.

26. Санников Д.Г. Волноводные свойства планарных структур, содержащих слои с отрицательным показателем преломления // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2009. Т.12. №2. С.30-38.

27. Санников Д.Г., Семенцов Д.И. Дисперсия поверхностных волн на границе диэлектрика и ВТСП с учётом диссипации // Письма в ЖТФ. 2009. Т.35. Вып.23. С.61-69.

28. Санников Д.Г., Семенцов Д.И. Дисперсионные свойства поверхностных поляритонов на границе ВТСП и диэлектрика с учётом диссипации // Физика твёрдого тела. 2010. Т.52. Вып.4. С.633-638.

29. Санников Д.Г., Семенцов Д.И. Поверхностные и объёмные волны в направляющих структурах на основе сверхпроводника и диэлектрика // Радиотехника и электроника. 2010. Т.55. №4. С.469-479.

30. Санников Д.Г. Особенности отражения и преломления плоских электромагнитных волн на границе раздела «диэлектрик - биизотропная среда» // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2010. Т.13. №1. С.15-20.

31. Казакевич А.В., Санников Д.Г., Семенцов Д.И., Шутый А.М. Оптические моды 4-слойного планарного волновода // 31 научно-техническая конференция (часть II). Ульяновск. 1997. УлГТУ. С.66-67.

32. Санников Д.Г., Казакевич А.В., Шутый А.М. Оптические моды в 4-слойных планарных волноводных структурах // V международный совещание-семинар «Инженерно-физические проблемы новой техники». Москва. 1998. МВТУ им. Баумана. С.238-239.

33. Казакевич А.В., Санников Д.Г., Семенцов Д.И., Шутый А.М. Измерение параметров диффузии при термоотжиге ионообменных Ag+-волноводов // III всероссийская научно-техническая конференция "Методы и средства измерений физических величин", Н.Новгород. 1998. С.31-32

34. Шутый А.М., Санников Д.Г. Частотная динамика волноводных мод в 4- слойной планарной резонансной структуре // Международная конференция «Физические процессы в неупорядоченных структурах (US-99)», Ульяновск. 1999. С.68.

35. Казакевич А.В., Леонтьев А.В., Санников Д.Г. Влияние термоотжига на оптические параметры многомодовых Ag+ - волноводов в стекле // Ученые записки УлГУ. Сер. физическая. 2001. Вып.2. С.11-15.

36. Санников Д.Г., Семенцов Д.И. Волны пространственного заряда в полупроводниках ганновского типа // III международная научно-техническая конференции «Физика и технические приложения волновых процессов. Волгоград. 2004. С.274-275.

37. Санников Д.Г., Кудашов С.Н. Исследование распространения волн пространственного заряда в полупроводниковой пленке в зависимости от уровня легирования полупроводника // VII международная научно-техническая конференция «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы». Ульяновск. УлГУ. 2005. С.89.

38. Санников Д.Г. Характер взаимодействия оптических направляемых мод в полупроводниковом волноводе с усиливающейся волной пространственного заряда // IV международная научно-техническая конференция «Физика и технические приложения волновых процессов», Нижний Новгород. 2005. С.70-71.

39. Санников Д.Г. Взаимодействие оптических мод с нарастающей по амплитуде волной пространственного заряда // VIII международная научно-техническая конференция «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы». Ульяновск. 2006. С.236.

40. Кудашов С.Н., Санников Д.Г. Исследование режимов распространения волны пространственного заряда в полупроводнике в зависимости от концентрации 34 свободных носителей // Ученые записки УлГУ. Сер. физическая. 2006. Вып.1. С.112- 117.

41. Санников Д.Г. Исследование режимов отсечки в планарных киральных оптических волноводах // IV всероссийская конференция «Необратимые процессы в природе и технике». Москва. 2007. МГТУ им. Баумана Н.Э. С.522-524.

42. Санников Д.Г. Встречная интерференция электромагнитных волн в невзаимной киральной среде // II конференция молодых ученых "Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика». Саратов. 2007. Саратовский филиал ИРЭ РАН. С.46-47.

43. Санников Д.Г., Семенцов Д.И. Электромагнитные волны в гиротропной невзаимной киральной среде // VI международная научно-техническая конференция «Физика и технические приложения волновых процессов. Казань. 2007. С.152.

44. Кузнецов Ю.Н., Семенцов Д.И., Санников Д.Г. Интерференционные эффекты в системе двух резонансных излучающих диполей // 6-я Всероссийская молодежная научная школа «Материалы нано-, микро- и оптоэлектроники: физические свойства и применение». Саранск. 2007. С.150.

45. Горянов А.В., Санников Д.Г. Волноводные эффекты в планарных оптических киральных невзаимных структурах // 6-я Всероссийская молодежная научная школа «Материалы нано-, микро- и оптоэлектроники: физические свойства и применение». Саранск. 2007. С.136.

46. Санников Д.Г. Прохождение электромагнитных волн через магнитогиротропную киральную композитную среду // IX международная научно- техническая конференция «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы». 2007. Абрау-Дюрсо. С.12.

47. Санников Д.Г. Коллинеарное взаимодействие оптических мод с нарастающими по амплитуде волнами пространственного заряда // Нелинейный мир. 2007. Т.5. №5. С.331.

48. Sannikov D.G. Guiding properties of planar negative refractive index waveguides // 13th IEEE Biennial Conference on Electromagnetic Field Computation. Athens. Greece. 2008. P.126.

49. Санников Д.Г. Направляющие свойства планарных структур на основе левых сред // III региональная конференция молодых учёных «Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика». Саратов. Саратовский филиал ИРЭ РАН. 2008. С.124-127.

50. Sannikov D.G., Sementsov D.I., Zhirnov S.V. Magnetic polaritons on the interface of superconductor and ferromagnetic // Moscow international Symposium on Magnetism. Moscow State University. 2008. P.144.

51. Санников Д.Г. Прямые и обратные волны в магнитогиротропной киральной среде // X международная научно-техническая конференция «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросхемы». 2008. Ульяновск. УлГУ. C.12.

52. Санников Д.Г. Дисперсионные свойства магнитофотонных кристаллов // VII международная конференция «Математическое моделирование физических, технических, экономических и социальных систем и процессов». Ульяновск. УлГУ. 2009. С.242-243.

53. Санников Д.Г. Дисперсионные свойства направляемых мод в волноводах на основе ВТСП и диэлектрика // XI международная научно-техническая конференция 35 «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы». 2009. Ульяновск. УлГУ. C.101.

54. Санников Д.Г., Семенцов Д.И. Дисперсионные свойства поверхностных волн на границе ферромагнетика и сверхпроводника // XXI международная конференция «НМММ-XXI». 2009. Москва. МГУ. C.928-929.

55. Санников Д.Г. Волноводные оптические микрорезонаторы на основе левых сред // IV российский семинар по волоконным лазерам. 2010. Ульяновск. УлГУ. C.107.

56. Санников Д.Г. Собственные волны анизотропного планарного волновода со слоисто-периодическим заполнением: мелкослоистое приближение // XII международная научно-техническая конференция «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросхемы». 2010. Ульяновск. УлГУ. C.104.