Transmission in aperiodic Severin superlattices

Multilayer structure, whose thickness of the layers is of the same order as the length of the electromagnetic wave incident, have characteristic properties of a transmission. A special feature of these materials is the presence in them of the photonic band gap – which means that the electromagnetic waves of given wavelengths do not propagate in them. Understanding the characteristics of the different types of superlattices allows you to design systems with application specific properties. The study analyzed aperiodic supergrid Severin built with materials lossless and non-dispersive. The study used a matrix method. Transmission were tested according to the number of generations of the superlattice, the type of material used (right-handed and left-handed), the thickness of the layers and type of surrounding material. Studies have demonstrated a link between increasing number of superlattice generation, and increase of the number of transmission bands and a decrease in their width. Has been shown that change the shape of transmission band in dependence on the type of material used. A change of environment caused a shift of the transmission bands towards lower angles and observe the phenomenon of electromagnetic wave tunneling through the structure.

---

Struktury wielowarstwowe, których grubość warstw jest tego samego rzędu co długość elektromagnetycznej fali padającej, mają charakterystyczne własności transmisyjne. Cechą szczególną tych materiałów jest występowanie w nich fotonicznej przerwy wzbronionej – co oznacza, że fale elektromagnetyczne o danych długościach fali nie propagują w nich. Poznanie charakterystyk różnych typów supersieci pozwala na projektowanie układów o konkretnych własnościach aplikacyjnych. W pracy analizowano aperiodyczną supersieć Severina zbudowaną z materiałów bezstratnych i bezdyspersyjnych. Do badań wykorzystano metodę macierzową. Badano transmisję w zależności od numeru pokolenia supersieci, typu użytego materiału (prawoskrętnych i lewoskrętnych), od grubości warstw oraz materiału otoczenia struktury. Badania pozwoliły wykazać związek między zwiększeniem numeru pokolenia supersieci, a powiększeniem liczby pasm transmisji oraz zmniejszeniem ich szerokości. Wykazano zmianę kształtu pasm transmisji w zależności od typu użytego materiału. Zmiana materiału otoczenia spowodowała przesunięcie pasm transmisji w stronę mniejszych kątów oraz zaobserwowanie zjawiska tunelowania fali elektromagnetycznej przez strukturę.