Applicazioni Fotonica 1 Propagazione Propagazione Negative vg Strong

Applicazioni Fotonica 1: Propagazione

Propagazione

Negative vg Strong dispersion Slow light

Propagazione in Ph. C Left handed materials

Accoppiamento con luce esterna In l f e R c fr Re

Riflessione ref rac ted Rifrazione

Rifrazione anomala Riflessione & Diffrazione = ordine diffrattivo = 0 riflessione

Riflessione & Diffrazione Riflessione è sempre presente

Riflessione & Diffrazione non è sempre presente

Riflessione & Diffrazione

Riflessione & Diffrazione

Riflessione & Diffrazione

Riflessione & Diffrazione

Riflessione & Diffrazione

Riflessione & Diffrazione Fissato L al crescere di l No diffrazione 0 l/2 ℓ= -2, -1, 1 ℓ= -1 l

Riflessione & Diffrazione Riflessione

Velocità gruppo Superficie di isofrequenza Dielettrico isotropo Dielettrico anisotropo

Metodo grafico per rifrazione

Rifrazione anomala z n

Struttura a bande 2 D e curve iso-w

Struttura a bande 2 D e curve iso-w

Rifrazione in Ph. C X M ? M air X X crystal M X M

Rifrazione in Ph. C Band 1: G è un minimo M X X X M M X M Legge di Snell

Rifrazione in Ph. C Band 1: G è un minimo M X X X M M X M Rifrazione anisotropa

Rifrazione in Ph. C Band 2: G è un massimo M X X X M M X M Legge di Snell

Rifrazione in Ph. C Band 2: G è un massimo M X X X G M M X M Propagazione verso la superficie

Rifrazione in Ph. C Band 2: G è un massimo M X X X G M M X M Rifrazione negativa

Rifrazione in Ph. C Band 2: G è un massimo M X X X G M M X M Rifrazione negativa

Rifrazione negativa Legge di Snell

Rifrazione negativa

Altro punto particolare

Altro punto particolare

Superficie con normale lungo (11) M M G M X M crystal

M air G M M X M crystal

M air G M M X M crystal

M air k// G M M k X M crystal

M air k// G k X M crystal

Negative refraction M air k// G k X M crystal

Punto particolare

Punto particolare Massa effettiva negativa

Negative refraction Negative photonic mass (LHM) [ Veselago, 1968 negative e, m ] (metamateriali, )

Applicazioni Negative Refraction SUPERLENS

Normal Lens Immagine di una sorgente puntiforme ha dimensioni finite (circa l/2)

Super. Lens Immagine di una sorgente puntiforme ha dimensioni nulle Usare la rifrazione negativa (e il campo prossimo)

Negative-refraction can focus light focussing Negative refraction medium [ M. Notomi, PRB 62, 10696 (2000). ]

Negative Refraction Superlens opposite of ordinary lens: only images close objects does not require curved lens can exceed classical diffraction limit

Ph. C Super Lens Usare la rifrazione negativa (e il campo prossimo)

Metamateriali (Veselago’s materials) [ D. R. Smith, J. B. Pendry, M. C. K. Wiltshire, Science 305, 788 (2004) ] superlensing 1 cm negative refraction Microwave negative refraction Magnetic (ring) + Electric (strip) resonances

60 nm di risoluzione

Applicazioni Negative Refraction SUPERREFRACTION

Superifrazione M k// k G X air M crystal

Superifrazione M k// G X air M crystal Piccolo cambiamento di angolo di incidenza, grande variazione angolo rifrazione

Superrifrazione from divergent dispersion (band curvature) [Kosaka, PRB 58, R 10096 (1998). ]

Superifrazione M k// k G X air M crystal

Superifrazione -d M k// k G X air M crystal Piccolo cambiamento di frequenza, grande variazione angolo rifrazione

Superifrazione

Superifrazione

Super. Prism Grande separazione angolare delle diverse lunghezze d’onda