Gyrotropic superlattice as a transformer of light polarization

Анотація

Запропоновано новий підхід для прогнозування та пояснення процесу перетворення довільно поляризованої хвилі в дві циркулярно поляризовані на основі особливостей їх проходження та відбиття від надґраткиз регулярно розташованими гіротропними шарами. Незважаючи на те, що в геометрії Фарадея гіротропні середовища мають чотири електромагнітні власні моди, нам вдалося модифікувати проблему для її аналітичного вирішення в межах звичайного методу трансфер-матриці. В результаті отримано та проаналізовано дисперсійне співвідношення, а також коефіцієнти проходження та відбиття, які можуть бути застосовані для будь-якої еліптичної поляризації хвилі, що опромінює гіротропну надґратку з кінцевою кількістю елементарних комірок. Показано, що існують широкі області значень частоти хвилі та магнітооптичного параметру (пропорційного зовнішньому постійному магнітному полю), у яких хвиля даної кругової поляризації ідеально проходить крізь надґратку, тоді як хвиля з протилежною круговою поляризацією повністю відбивається. Таким чином, за певних умов падаюча плоска хвиля (взята як відповідний приклад) розпадається на передані та відбиті кругові хвилі із взаємно оберненими напрямами обертання. Встановлено умови, за яких відносноневелика варіація намагніченості може змінити згадані вище поляризації на протилежні.