Wellenausbreitung in periodischen Strukturen und Mechanismen negativer Brechung

Grunddaten zu diesem Projekt

Beschreibung

Drei Mechanismen negativer (Licht-)Brechung sind bekannt. Alle drei sind experimentell bestätigt, numerisch untersucht, einige analytische Erklärungen auf der Basis von entweder Homogenisierungstheorie oder Bloch-Wellen Analysis sind in der Literatur verfügbar. Die erste (und mittlerweile klassische) Methode verwendet Metamaterialien mit negativem Index (die etwa mit einem photonischen Kristall realisiert werden können). In diesem ersten Zugang ist die periodische Struktur klein gegenüber der Wellenlänge. Eine zweite Methode basiert auf der Interaktion der Welle mit dem photonischen Kristall (Wellenlänge und Periodizitätslänge sind vergleichbar). Ein dritter Zugang verwendet geriffelte Oberflächen (in der Längenskala der Wellenlänge). Unser Ziel ist es, analytische und numerische Methoden zu entwickeln, um den Effekt negativer Brechung untersuchen zu können, und die Herleitung effektiver Modelle und numerischer Verfahren.