Localisation optique : modes d'Anderson localisés et modes évanescents d'interface

par Li Wei

Thèse de doctorat en Milieux denses, matériaux et composants

Sous la direction de Jun Chen.

Soutenue en 2010

à Caen .


  • Résumé

    L'objectif premier de ce travail est consacré à l'étude théorique de la localisation optique. Les modes localisés d'Anderson des ondes optiques et les modes évanescents d'interface sont principalement étudiés. La méthode « Finite-Difference-Time-Domain » (FDTD) et celle de la fonction de Green sont utilisées pour les expériences numériques. Les propriétés dynamiques des états optiques "necklace" du régime de localisation d'Anderson dans des milieux aléatoires ont été analysées, et une image dynamique physique a été construite de manière à comprendre un incident d'impulsion dans le milieu aléatoire lorsque la localisation d'Anderson intervient. A l'interface des différents matériaux, les effets des modes optiques évanescents sur les propriétés spatiales et temporelles, comme le gain de cohérence temporelle, la super-résolution spatiale, etc, de l'image d’une lame mince d’un matériau de type « main-gauche » (LHM) ont été discutés en détail. De plus, la réfraction négative des matériaux « SNM » (single-negative-refractive-index material), pour lesquels seuls les modes évanescents existent, a été traitée. La condition de l'existence de réfraction négative dans les matériaux « SNM » a été précisée. Bien que cette conclusion soit obtenue pour des matériaux « SNM », les résultats sont suffisamment généraux pour être considérés comme corrects pour tous les milieux dispersifs linéaires. L'indice effectif de réfraction de phase d’une lame « non-LHM » mais présentant une réfraction négative a été également abordé. Ce travail devrait nous aider à mieux comprendre la localisation optique, et nous donner une nouvelle voie pour concevoir de nouveaux dispositifs optiques.

  • Titre traduit

    Optical localization : Anderson localized modes and interface evanescent modes


  • Résumé

    The primary objective of this work is devoted to the theoretical investigation of optical localization. Anderson localized modes of optical wave and optical interface evanescent modes are mainly investigated. Throughout the dissertation, the Finite-Difference-Time-Domain (FDTD) method and the Green's function method are used for the numerical experiments. In this work, the dynamical properties of the optical necklace states of Anderson localization regime in random media system have been investigated, and a dynamical physical picture have been constructed to understand a pulse incident into the random media system when Anderson localization occurs. For the optical interface evanescent modes which is localized at the interface of different materials, their effect on the temporal and spatial properties of the image of left-hand-material (LHM) slab, such as temporal coherence gain, spatial super-resolution, etc. , have been detailed discussed. In addition, the negative refraction in the SNM (single-negative-refractive-index material), in which only evanescent modes can exist, have been investigated. And the condition of the existence of negative refraction in the SNM has been demonstrated. Although this conclusion is focused on the presentation of SNM, the results are general enough and are expected to be correct for any linear dispersive media. Besides these, the effective phase refractive index for the non-LHM negative refractive slab has been also investigated. This study work could help us to understand further of the optical localization, and give us a new way to design new optical devices.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XIII-123 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.115-123.

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  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque universitaire Sciences - STAPS.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TCAS-2010-46
  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque universitaire Sciences - STAPS.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TCAS-2010-46bis
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