Quantization of the Electromagnetic Field in Three-Dimensional Photonic Structures on the Basis of the Scattering Matrix Formalism (S Quantization)


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

A technique for quantization of the electromagnetic field in photonic nanostructures with three-dimensional modulation of the dielectric constant is developed on the basis of the scattering matrix formalism (S quantization in the three-dimensional case). Quantization is based on equating the eigenvalues of the scattering matrix to unity, which is equivalent to equating each other the sets of Fourier expansions for the fields of the waves incident on the structure and propagating away from the structure. The spatial distribution of electromagnetic fields of the modes in a photonic nanostructure is calculated on the basis of the R and T matrices describing the reflection and transmission of the Fourier components by the structure. To calculate the reflection and transmission coefficients of individual real-space and Fourier-space components, the structure is divided into parallel layers within which the dielectric constant varies as a function of two-dimensional coordinates. Using the Fourier transform, Maxwell’s equations are written in the form of a matrix connecting the Fourier components of the electric field at the boundaries of neighboring layers. Based on the calculated reflection and transmission vectors for all polarizations and Fourier components, the scattering matrix for the entire structure is formed and quantization is carried out by equating the eigenvalues of the scattering matrix to unity. The developed method makes it possible to obtain the spatial profiles of eigenmodes without solving a system of nonlinear integro-differential equations and significantly reduces the computational resources required for calculating the probability of spontaneous emission in three-dimensional systems.

Об авторах

K. Ivanov

ITMO University

Автор, ответственный за переписку.
Email: kivanov@corp.imfo.ru
Россия, St. Petersburg, 197101

A. Gubaydullin

ITMO University; St. Petersburg Academic University, Russian Academy of Sciences

Email: m.kaliteevski@mail.ru
Россия, St. Petersburg, 197101; St. Petersburg, 194021

M. Kaliteevski

ITMO University; Ioffe Institute; St. Petersburg Academic University, Russian Academy of Sciences

Автор, ответственный за переписку.
Email: m.kaliteevski@mail.ru
Россия, St. Petersburg, 197101; St. Petersburg, 194021; St. Petersburg, 194021

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».