WWW.UK.X-PDF.RU

БЕЗКОШТОВНА ЕЛЕКТРОННА БІБЛІОТЕКА - Книги, видання, автореферати

 
<< HOME
CONTACTS




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы

Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы
Pages:   || 2 | 3 |

«випромінювання з діелектричними періодичними структурами ...»

-- [ Страница 1 ] --

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ

Максимов Іван Сергійович

УДК 537.876.23

Нелінійна взаємодія електромагнітного випромінювання з

діелектричними періодичними структурами

01.04.03 – радіофізика

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата фізико-математичних наук

Харків – 2008

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Харківському національному університеті радіоелектроніки Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник:

доктор фізико-математичних наук, професор, Чурюмов Геннадій Іванович, Харківський національний університет радіоелектроніки, професор кафедри фізичних основ електронної техніки.

Офіційні опоненти:

доктор фізико-математичних наук, професор, Айзацький Микола Іванович, Національний науковий центр “Харківський фізико-технічний інститут”, Науково-дослідний комплекс “Прискорювач”, м. Харків, заступник директора з наукової роботи;

доктор фізико-математичних наук, доцент, Харченко Дмитро Олегович, Інститут прикладної фізики НАН України, м. Суми, провідний науковий співробітник.

Захист відбудеться “26” березня 2008 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.052.03 Харківського національного університету радіоелектроніки за адресою: 61166, м. Харків, пр. Леніна 14, ауд. 13.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського національного університету радіоелектроніки за адресою: 61166, м. Харків, пр. Леніна 14.

Автореферат розісланий “_____” __________________ 2008 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради В.М. Безрук

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Періодичні діелектричні структури або штучні діелектрики, як їх прийнято називати у вітчизняній літературі, привертають до себе жвавий інтерес з початку 90-х років минулого століття. Проте час від часу інтерес до таких структур виникав і раніше, приводячи до накопичення важливих результатів, отриманих як теоретично, так і експериментально.

Значні успіхи останніх двох десятиліть у розвитку радіоелектронних систем, що працюють у короткохвильовій частині міліметрового діапазону, дозволили серйозно заговорити про реальне застосування періодичних діелектричних структур. Унікальні властивості періодичних діелектричних структур дозволяють їм бути використаними в різних радіоелектронних, оптоелектронних і оптичних пристроях, які мають поліпшені характеристики (споживана потужність, низький рівень шумів і т.ін.) в порівнянні з існуючими аналогами. Вони знаходять все більш широке застосування у хвилевідних системах, резонаторах, фільтрах, оптичних квантових генераторах тощо Особливо слід зупинитися на питаннях управління електромагнітним випромінюванням за допомогою діелектричних періодичних структур. Управління електромагнітним випромінюванням у таких структурах можливе за рахунок використання нелінійних властивостей матеріалу, з якого ці структури зроблені, і електромагнітної хвилі великої амплітуди, що управляє. Практична реалізація таких систем для управління розповсюдженням електромагнітної хвилі приводить до якісної зміни пропускної спроможності сучасних систем зв'язку і, в перспективі, до розробки повністю оптичних приладів і пристроїв, які використовуються для створення оптичного комп'ютера.

Таким чином, враховуючи багатообіцяючі можливості управління електромагнітним випромінюванням за допомогою діелектричних періодичних структур, актуальними стають питання вивчення явищ, пов'язаних з нелінійною взаємодією електромагнітного випромінювання з такими структурами і особливостями його розповсюдження в них.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Проведені дослідження стали складовою частиною держбюджетних науководослідних робіт, які виконувались на кафедрі фізичних основ електронної техніки Харківського національного університету радіоелектроніки у 2002роках, включаючи “Дослідження фізичних процесів генерації, посилення і перетворення електромагнітного випромінювання в квантових (лазерах), оптоелектронних та електронних приладах, а також розробку концепції їх застосування в радіоелектронних системах і комунікаційнонформаційних технологіях” (свідоцтво держреєстрації № 0102U001436, 2002 р.

) та “Дослідження частотно-потужнісних та часових факторів електромагнітного поля на фізичні, фізико-хімічні та біологічні властивості середовищ та об’єктів” (свідоцтво держреєстрації № 0106U003174, 2006 р.), а також у рамках досліджень, проведених в Університеті Ровіра і Віржіли (Каталонія, Іспанія) у 2002–2006 роках відповідно до проектів Міністерства Освіти та Науки Іспанії №№ TIC2002-04184-C05 і TEC2005-02038 і в Університеті м. Павія (Італія) у 2006–2007 роках. У всіх роботах дисертант був виконавцем.

Мета і задачі дослідження. Мета дисертаційної роботи полягає у вивченні закономірностей нелінійної взаємодії електромагнітної хвилі з діелектричними періодичними структурами, виявленні й аналізі фізичних явищ, які зумовлюють процес розповсюдження електромагнітних хвиль у таких структурах, а також їх застосуванні для управління електромагнітним випромінюванням.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:

- розвинути теорію й удосконалити метод математичного моделювання фізичних властивостей діелектричних періодичних структур;

- дослідити дисперсійні характеристики хвилевідних і резонаторів систем у випадку нелінійної взаємодії електромагнітного випромінювання з періодичною діелектричною структурою;

- виявити і пояснити особливості управління електромагнітним випромінюванням за допомогою нелінійних двовимірних діелектричних періодичних структур;

- вивчити фізичні обмеження на управління електромагнітним випромінюванням у діелектричному періодичному середовищі;

виявити закономірності нелінійного тунелювання електромагнітних хвиль у хвилевідних системах на основі діелектричних періодичних структур.

Об'єктом дослідження є процеси нелінійної взаємодії, які супроводжують розповсюдження електромагнітного випромінювання та управління ним у діелектричних періодичних структурах.

Предметом дослідження є електродинамічні характеристики діелектричних періодичних структур за наявності електромагнітної хвилі великої амплітуди, а також двовимірна і тривимірна математичні моделі розповсюдження й управління електромагнітним випромінюванням у системах, що створюються на основі діелектричних періодичних структур.

Методи дослідження. Для моделювання нелінійної взаємодії і особливостей розповсюдження електромагнітного випромінювання в діелектричних періодичних структурах, а також вивчення способів і фізики процесів управління ним застосовується чисельний метод скінченних різниць. В основі методу скінченних різниць лежать класичні рівняння Максвела і матеріальні рівняння, що враховують нелінійні особливості матеріалу, з якого зроблена діелектрична періодична структура.

Періодичність для нескінченних діелектричних структур враховується за допомогою теореми Блоха, а штучно поглинаючі граничні умови застосовуються у випадку, коли необхідно врахувати кінцеве число періодів діелектричної періодичної структури. Для перевірки методу скінченних різниць вивчена стійкість вживаної скінченно-різницевої схеми й оцінена обчислювальна погрішність. Під час лінійної взаємодії було проведене порівняння результатів експерименту з результатами чисельного моделювання. У випадку нелінійної взаємодії електромагнітного випромінювання з діелектричною періодичною структурою було зроблене порівняння з результатами, отриманими за допомогою чисельного моделювання методом плоских хвиль і методом Фур’є.

Наукова новизна одержаних результатів. У ході виконання дисертаційної роботи були одержані наступні такі наукові результати:

- розроблений і реалізований метод розрахунку лінійних і нелінійних характеристик діелектричних періодичних структур на основі методу скінчених різниць у двовимірному і тривимірному наближеннях;

- вперше вивчений ефект зсуву дисперсійних кривих і забороненої зони діелектричних періодичних структур у випадку нелінійної взаємодії електромагнітного випромінювання з діелектричним періодичним середовищем;


Купить саженцы и черенки винограда

Более 140 сортов столового винограда.


- вперше вивчено явище нелінійного тунелювання електромагнітних хвиль в хвилевідних системах на основі діелектричних періодичних структур;

- вперше вивчено вплив нелінійного поглинання на характеристики нелінійного тунелювання.

Практичне значення одержаних результатів. Результати дисертаційної роботи використовуються для вирішення наукових і науковотехнічних проблем електродинаміки. Вдосконалений метод математичного моделювання було покладено в основу спеціалізованого програмного забезпечення, яке використовується для розробки і проектування фокусувальних пристроїв, призначених для застосування в апаратурі для проведення спектроскопічного аналізу штучно створених і природних молекулярних з'єднань. Експериментальні зразки таких структур були успішно випробувані. З використанням одержаних у роботі результатів дослідження нелінійних дисперсійних характеристик діелектричних періодичних структур і нелінійного тунелювання електромагнітних хвиль у хвилевідних системах розроблені та випробувані експериментальні зразки повністю оптичних перемикачів світла на два положення.

Особистий внесок здобувача. Особисто здобувачеві належать такі наукові результати: у роботі [1] дисертантом проведений детальний аналіз літературних джерел і виведені скінченно-різницеві схеми для вирішення рівнянь Максвела в довільних середовищах; [2] – проведений детальний аналіз літературних джерел і виведені скінченно-різницеві схеми для граничних умов; [3] – проведений детальний аналіз літературних джерел, а також одержані основні теоретичні результати, пов'язані з нелінійними діелектричними періодичними структурами; [4] – розвинений метод математичного моделювання, досліджені точність і стабільність запропонованого методу; у випадку нелінійної взаємодії досліджені дисперсійні характеристики одновимірних періодичних діелектричних структур у двовимірному наближенні; [5, 12] – у випадку нелінійної взаємодії досліджені дисперсійні характеристики двовимірних періодичних діелектричних структур у двовимірному наближенні; [6, 11] – у випадку нелінійної взаємодії досліджені дисперсійні характеристики двовимірних періодичних діелектричних структур у тривимірному наближенні; [7] – у випадку нелінійної взаємодії досліджені дисперсійні характеристики хвилеводів на основі двовимірних періодичних діелектричних структур; [8, 13] – запропонована математична модель нелінійного поглинання, виведені основні рівняння, одержані і трактовані теоретичні результати; [9] – досліджено розповсюдження електромагнітних хвиль у діелектричних періодичних структурах; [10] досліджено розповсюдження електромагнітних хвиль у діелектричних періодичних структурах і спектр пропускання; [14] – досліджено розповсюдження електромагнітних хвиль у діелектричних періодичних структурах і спектри пропускання у випадку нелінійної взаємодії; [15, 16] – розроблена концепція створення повністю оптичних пристроїв на основі діелектричних періодичних структур для створення систем управління електромагнітним випромінюванням і оптичного комп'ютера майбутнього.

Апробація результатів роботи. Основні положення і результати роботи доповідалися та обговорювалися на 19 конференціях і семінарах:

науковому семінарі “Проблеми сучасної електроніки: теорія і експеримент” (ХНУРЕ, Харків, 2002); Proceedings of the 4th International Laser and FibreOptical Network Modelling Conference (Ukraine, 2002); 12th International Crimean Conference “Microwave & Telecommunication Technology” (Ukraine, 2002); 1st, 2nd, 3rd and 4th Nanoelectronic and Photonic Systems Workshop (Tarragona, Spain, 2003-2007); 12th, 13th and 14th International Workshop on Optical Waveguide Theory and Numerical Modelling (Belgium, 2004, France, 2005, Italy, 2006); Spanish Conference on Electron Devices (Tarragona, Spain, 2005); PECS-VI: International Symposium on Photonic and Electromagnetic Crystal Structures (Greece, 2005); 7th IEEE International Conference on Transparent Optical Networks (Spain, 2005); науковому семінарі ім. Н. А.

Хижняка (ХНУРЕ, Харків, 2005); науковому семінарі на кафедрі фізики їм.

А. Вольти, університет м. Павія (Італія, 2006, 2007); XXII Trobades Cientfiques de la Mediterrаnia (Spain, 2006); COST P11 Training School “Physics of linear, nonlinear and active photonic crystals” (Poland, 2007);

конференції “Глобальні Інформаційні Системи. Проблеми і Тенденції Розвитку” (Росія, 2007).

Публікації. За тематикою дисертації було опубліковано ряд робіт, найбільш важливими з яких є 8 статей у зарубіжних і вітчизняних журналах, включених до списку ВАК України [1-8], а також 8 публікацій у збірках матеріалів доповідей міжнародних і національних конференцій і симпозіумів [9-16].

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота містить вступ, чотири розділи, висновки, список використаних джерел і 2 додатки. Обсяг дисертації складає 156 сторінок машинописного тексту, зокрема 42 рисунка і 3 таблиці. Список використаних джерел містить 136 найменувань на 12 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовується актуальність проблеми в області досліджень, безпосередньо пов'язаних з темою дисертації. Сформульовані мета і завдання дослідження, наукова новизна одержаних у роботі результатів та їх практична цінність. Відзначений особистий внесок дисертанта, а також наведені відомості, пов'язані з апробацією результатів дисертаційної роботи.

Рис. 1 - (а) Скінченно-різницева схема Yee та (б) схема leapfrog

Перший розділ присвячений огляду літературних джерел за темою дисертації. Введено поняття “фотонний кристал” і проведена паралель між цим поняттям і поняттями діелектричної і метало-діелектричної періодичної структур, раніше використовуваними у вітчизняній літературі. Перераховані основні області застосування фотонних кристалів (ФК) і пристроїв управління електромагнітним випромінюванням (ЕМВ) на їх основі.

Позначено вирішені на даний момент часу завдання, визначено коло невирішених питань, проаналізовано і класифіковано методи математичного моделювання нелінійної взаємодії ЕМВ з діелектричними періодичними структурами, а також обґрунтовані переваги методу скінченних різниць (МСР) для дослідження процесу нелінійної взаємодії ЕМВ з цими структурами. На основі цього виділені напрями, які вимагають подальшого дослідження.



Pages:   || 2 | 3 |
Похожие работы:

«1. ПІБ Маслов Олег Вікторович 2. Назва Моделі і методи радіаційно-технологічного контролю стану фізичних бар’єрів безпеки АЕС з ВВЕР 3. Спеціальність 05.14.14. – „ теплові та ядерні енергоустановки ” 4. Місце роботи Одеський національний політехнічний університет 5. Де виконана дисертація Одеський національний політехнічний університет 6. Науковий керівник Максимов Максим Витальевич 7. Опоненти Слісенко Василь Іванович, доктор фізико-математичних наук, ст. наук. співробітник. Літвинський Людвіг...»

«НАЦІОНАЛЬНИЙ ПЕДАГОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ імені М.П. ДРАГОМАНОВА П О В А Р Світлана Вікторівна УДК 37.014.542 ІНТЕГРАЦІЯ ЗНАНЬ З ФІЗИКИ І МАТЕМАТИКИ ЯК ЗАСІБ ФОРМУВАННЯ ТВОРЧОГО МИСЛЕННЯ СТАРШОКЛАСНИКІВ 13.00.02 – теорія і методика навчання фізики АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук Київ – 2007 Дисертацією є рукопис. Робота виконана в Запорізькому національному університеті Міністерства освіти і науки України. Науковий керівник: доктор педагогічних наук,...»

«ІС ТОРІЯ НАУКИ ХІМІЧНА МАГІЯ (зі щоденника Ньютона) Ньютону вдалося скерувати розвиток фізики у правильне русло, а хімія все ще була в полоні алхімії. У щоденнику Ньютона знайшли декілька абзаців, добросовісно переписаних із книги алхіміка: „До Сатурна вузами ЧИ ГОРЯТЬ ДІАМАНТИ? любові прив’язаний Марс (до сурми додали залізо – Ред.), який сам у себе Восени 1772 року, прогулюючись уздовж набережної Сени поблизу пожирає велику силу, чий дух ділить тіло Сатурна. З них витікає чудесна Лувру,...»

«МЕХАНІКА, ЕНЕРГЕТИКА, ЕКОЛОГІЯ 169 УДК 54.51 О.Ф. Хрустальов Севастопольський національний технічний університет Вул. Університетська, 33, г. Севастополь, 99053, Україна НЕОБХІДНО ВНЕСТИ ЯСНІСТЬ У статті звернено увагу на деякі помилки, які, на жаль, все ще мають місце в підручниках хімії для середньої і вищої школи. На прохання автора керівництвом Інституту інноваційних технологій і змісту освіти МОН України було проведено незалежну експертизу зазначеної статті, результати якої та відповіді на...»

«УДК 371.3; 373.5.02 ББК 74.202.4я73 В753 Рекомендовано науково-методичною комісією Луганського державного інституту культури і мистецтв Протокол №9 від 08.06.2011р.Рецензенти: В. В. Румянцев, завідувач фізико-технологічним відділенням Донецького національного університету – Донецького фізико-технічного інституту ім. О. О. Галкіна НАН України, виконавчий директор асоціації розвитку освітніх та наукових мереж, доктор фізико-математичних наук; В. П. Майданюк, доцент кафедри програмного...»

«II International Workshop „Medical physics – the current status, problems, the way of development. Innovation technologies” Workshop proceedings September 27 – 28, 2012, Kyiv, Ukraine UDC 3; 009; 33; 37; 159.9; 664; 624; 61; 007; 52; 504; 800; 002; 51; 53; 57. Medical physics – the current status, problems, the way of development. Innovation technologies. Proceedings of 2nd International Workshop, September 27 – 28, 2012, Kyiv, Taras Shevchenko National University of Kyiv, 2012. – 192 p. The...»

«МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТІЄКУРА ІВ УДК 658:512.011:681.326:519.713 ВЕКТОРНО-ЛОГІЧНА ІНФРАСТРУКТУРА ВБУДОВАНОГО ТЕСТУВАННЯ ЦИФРОВИХ СИСТЕМ НА КРИСТАЛАХ 05.13.05 – комп’ютерні системи та компоненти АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Харків – 2012 Дисертацією є рукопис. Роботу виконано у Харківському національному університеті радіоелектроніки, Міністерство освіти і науки,...»

«ВЕРХОВНА РАДА УКРАЇНИ ІНФОРМАЦІЙНЕ УПРАВЛІННЯ ВЕРХОВНА РАДА УКРАЇНИ У Д ЗЕРКАЛІ ЗМІ: За повідомленнями друкованих та інтернет-ЗМІ, телебачення і радіомовлення 15 вересня 2010 р., середа ДРУКОВАНІ ВИДАННЯ Кожен має посадити принаймні три дерева Юліана Шевчук, Голос України.3 Під час робочої поїздки на Рівненщину Голова Верховної Ради В.Литвин взяв участь у відкритті фінальних змагань Всеукраїнської спартакіади працівників лісового господарства у райцентрі Березне, яка відбулася з нагоди Дня...»

«МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ із застосування засобу Гексакварт форте (Hexaquart forte) з метою дезінфекції та передстерилізаційного очищення Київ 2011 Організація-розробник: ДУ Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзєєва НАМН України. Методичні вказівки призначені для закладів охорони здоров'я та інших організацій, які виконують роботи з дезінфекції та стерилізації. Тиражування цих методичних указівок дозволяється лише за згодою ТОВ Б. Браун Медікал...»

«Міністерство освіти та науки України ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ТА КОНТРОЛЬНІ ЗАВДАННЯ З ДИСЦИПЛІНИ “ФІЗИКА” для студентів інституту заочної освіти, для всіх спеціальностей РОЗДІЛ І: “МЕХАНІКА” (переклад з російської) Одеса, ОНПУ 2004 Міністерство освіти та науки України ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ТА КОНТРОЛЬНІ ЗАВДАННЯ З ДИСЦИПЛІНИ “ФІЗИКА” для студентів інституту заочної освіти, для всіх спеціальностей РОЗДІЛ І:...»




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы


 
2013 www.uk.x-pdf.ru - «Безкоштовна електронна бібліотека»