Отражение света от слоя гиперболического метаматериала

Abstract

Исследованы особенности отражения плоской эллиптически поляризованной электромагнитной волны, падающей из изотропной непоглощающей среды на плоско-параллельный слой гиперболического метаматериала (ГММ), оптическая ось которого параллельна границе раздела, а диагональные значения диэлектрической проницаемости меньше диэлектрической проницаемости изотропной среды. В зависимости от угла падения и угла между плоскостью падения и оптической осью ГММ возможны режимы, когда от границы раздела затухает или обыкновенная волна, или необыкновенная, или обе волны, причем в последнем случае при некоторых значениях углов затухание может быть неэкспоненциальным. Для этих трех режимов выполнены численные расчеты коэффициента отражения от слоя наноструктуры ITO/Ag. При изменении поляризации падающей волны энергетический коэффициент отражения изменяется от минимального до максимального значения, которые зависят от толщины слоя. В отличие от обычных анизотропных сред во всех случаях максимальное значение коэффициента отражения при увеличении толщины слоя стремится к единице. Когда амплитуда обыкновенной или необыкновенной волны не убывает от границы раздела, минимальный коэффициент отражения при увеличении толщины слоя вследствие интерференции периодически обращается в нуль. В случае, когда обе волны затухают, причем при некоторых условиях падения неэкспоненциально, минимальный коэффициент отражения обращается в нуль при некоторой толщине слоя, а затем стремится к единице.