Magnetooptical effects in two dimensional photonic crystals

Abstract

Magnetooptical properties of materials with periodically modulated dielectric constant — photonic crystals (or photonic band gap materials) have been examined with relation to their possible applications for the control of electromagnetic radiation in the integrated optics devices. For this investigation we propose the original theoretical approach based on the perturbation theory. Magnetooptical Faraday and Voigt effects have been studied near extremum points of photonic bands where their significant increase takes place. Basing on the elaborated theory, some experimental results are discussed. Experimental frequency dependence Faraday rotation angle agrees well with our theoretical predictions.

Магнитооптические свойства материалов с периодически модулированной диэлектрической постоянной — фотонных кристаллов (или материалов с фотонной запрещенной зоной) исследованы с точки зрения возможности их применения для управления электромагнитным излучением в устройствах интегральной оптики. Для этого исследования предложен новый теоретический подход, основанный на теории возмущений. Исследованы магнитооптические эффекты Фарадея и Фойгта вблизи экстремальных точек фотонных зон, где имеет место их значительное усиление. На основе разработанной теории обсуждаются некоторые экспериментальные результаты. Экспериментальная частотная зависимость фарадеевского угла вращения хорошо согласуется с теоретическими предсказаниями.

Магнітооптичні властивості матеріалів з періодично модульованою дієлєктричною константою — фотонних кристалів (або матеріалів з фотонною забороненою зоною) досліджено з точки зору можливості їх застосування для управління електромагнітним випромінюванням у пристроях інтегральної оптики. Для цього дослідження запропоновано новий теоретичний підхід, оснований на теорії збурень. Досліджено магнитооп-тичні ефекти Фарадея та Фойгта поблизу екстремальних точок фотонних зон, де має місце їх значне посилення. На основі розробленої теории обговорюються деякі експериментальні результати. Експериментальна частотна залежність фарадеївського кута обертання добре узгоджується з теоретичними передбаченнями.