Date post: | 12-Feb-2017 |
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Science |
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Resonancias electromagnéticas de
planos de esferas dieléctricas
Ángel Andueza, Paola Morales, Jesús Pérez-Conde, Joaquín Sevilla
Contenidos
• Introducción• Procedimiento experimental• Resultados• Compactación• Geometría• Desorden• Índice de refracción
• Discusión y conclusiones• Aplicaciones potenciales y líneas futuras
Introducción
• Las esferas dieléctricas presentan resonancias análogas a los niveles electrónicos de los átomos.• Los arrays de esferas son un
modelo sencillo de la formación de cristales fotónicos de la formación de bandas a partir de átomos
Introducción
FCC 26 layers “macroscopic” opal 6 mm spheres
H. Miguez et al. Apl. Phys. Lett., 2004 Optical wavelength
Podemos trabajar con un sistema a escala (microondas y canicas) y extrapolar los resultados al dominio óptico
Procedimiento experimental (medida)
NetworkAnalyzer
HP8722ES
HornAntenna
HornAntenna
150 mm
150 mm
Sample
2
2
)(
)()(
ref
sam
E
ET
10 – 30 GHz
Resultados
Permitividad dieléctrica
Desorden
Geometría
Compactación
ff=0.52 ff=0.16L
R, ff
ff=0.47ff=0.47
triangular cuadrada
σ ε
Compactación (Espectros)Espectros de transmision de esferas
de 6mm en diferentes redes.
R=0.77
R=0.66
R=0.58R=0.44
Compactación. Mapa de modos
Modos Mie Órdenes de difracción Bragg e , f
L
32
2
dk
Se introducen referencias de los dos elementos principals del sistema: los resonadores y la estructura
Influencia de la geometríaMode maps of 2D arrays of dielectric spheres in triangular (black) and square (red) arrangements at normal incidence.
ff=0.52
ff=0.52
ff=0.47
ff=0.47
ff=0.41ff=0.41
ff=0.16
ff=0.295
ff=0.1
ff=0.23
ff=0.16
ff=0.1
ff=0.295ff=0.23
DesordenEspectros de transmisión con esferas de f= 8mm
L= 11.35 mm (ff=0.3)
L= 13 mm (ff=0.24)
L= 15.5 mm (ff=0.16)
Conclusiones• Se han analizado las resonancias electromagnéticas de planos de esferas
dieléctricas (a lo largo de varios años).• Resonancias discretas, cada vez más juntas a medida que aumenta la
frecuencia (y variando con la compactación).• Se forman a partir de los modos Mie característicos de las esferas aisladas
pero modificados por la presencia de esferas vecinas• La influencia esos factores no igual para todas las resonancias, las hay
dominantes Mie y otras más de estructura.• Los modos más ligados a las esferas son muy robustos frente al desorden.• El índice de refracción de las esferas es determinante en el tipo de
resonancias que aparecen.• En el caso de esferas de bajo índice (valores de ε entre 2 y 4), todas las
resonancias están dominadas por la estructura.• Con índices superiores, aparecen resonancias muy ligadas a las esferas,
que ocurren a la misma frecuencia (casi) a cualquier compactación.