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Light propagation in optical metamaterials : a Bloch modal approach / von Thomas Paul

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Beschreibung und Charakterisierung der Ausbreitung (Propagation und Streuung) von Licht innerhalb von optischen, periodischen Metamaterialien sowie an deren Grenzflächen. Metamaterialien sind künstlich generierte Medien, wobei die charakteristische Grö... Full description

PPN (Catalogue-ID): 717875342
Personen: Paul, Thomas
Cooperations/Conferences: Friedrich-Schiller-Universität Jena Medizinische Fakultät
Format: eBook eBook
Language: English
Published: 2012
Hochschule: Jena, Univ., Diss., 2012
Basisklassifikation: 33.38
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53.09
Subjects:

Metamaterial / Lichtausbreitung / Bloch-Funktion / Moden

Formangabe: Hochschulschrift
Physical Description: Online-Ressource (PDF-Datei: 137 S., 3318 KB)
Technische Details: PDF-Viewer.
Standort des Originals: ThULB Jena
Sekundärausgabe Online-Ausg.

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520 |a Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Beschreibung und Charakterisierung der Ausbreitung (Propagation und Streuung) von Licht innerhalb von optischen, periodischen Metamaterialien sowie an deren Grenzflächen. Metamaterialien sind künstlich generierte Medien, wobei die charakteristische Größe der zugrundeliegenden Bausteine im Subwellenlängenbereich liegt. Die Beschreibung der Wechselwirkung von Metamaterialien mit Licht erfolgt im Rahmen dieser Arbeit streng rigoros -- die Basis der Beschreibung stellen die Blochmoden des unendlich ausgedehnten, periodischen, strukturierten Mediums dar. Dazu wird in Kapitel 2 die sog. Fourier-Modal-Methode vorgestellt, die zur numerischen Berechnung der Blochmoden herangezogen werden kann. Kapitel 3 beschäftigt sich mit den Eigenschaften dieser Moden. Hier werden z.B. Orthogonalitätsrelationen abgeleitet, es wird die Bedeutung der Dispersionsrelation besprochen und welche Aussagen dieser zur Beschreibung von Beugung und Brechung von Lichtbündeln zu entnehmen sind. Des Weiteren werden geschlossene Ausdrücke für die Reflexions- und Transmissionskoeffizienten an einer Grenzfläche zwischen zwei Metamaterialien abgeleitet. Diese können als Verallgemeinerung der Fresnel'schen Koeffizienten an einer ebenen Grenzfläche zwischen zwei homogenen Materialien angesehen werden. Kapitel 4 widmet sich der Anwendung der in Kapitel 3 entwickelten, formalen Konzepte auf linkshändige Metamaterialien. 
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