Генерация второй гармоники в метаматериалах с нулевым показателем преломления

Abstract

На основе классических уравнений Максвелла выведены уравнения, описывающие многоволновое взаимодействие в переходных метаматериалах, показатель преломления которых меняется вдоль образца от положительных до отрицательных значений. Предсказано явление генерации второй гармоники в переходном слое, вблизи которого коэффициент преломления обращается в нуль, даже при слабых интенсивностях фундаментальной волны накачки. Получены аналитические решения соответствующих уравнений и разработаны конкретные рекомендации для создания компактного генератора второй гармоники на переходном метаматериале. С помощью математического моделирования методом FDTD (finite difference time domain) установлено, что эффективность генерации второй гармоники в переходном метаматериале зависит от угла падения и толщины слоя.